Войти
|
Сухая перегонка - это нагрев твердых материалов до производить газообразные продукты (которые могут конденсироваться в жидкости или твердые вещества). Метод может включать пиролиз или термолиз, а может и не включать (например, простую смесь льда и стекла можно разделить без разрыва каких-либо химических связей, но органическое вещество содержит большее количество разнообразие молекул, некоторые из которых могут сломаться). Если нет химических изменений, только фазовые переходы, это похоже на классическую дистилляцию, хотя обычно требуется более высокая температура. Сухая перегонка, при которой происходят химические изменения, представляет собой тип деструктивной перегонки или крекинга.
. Метод был использован для получения жидкого топлива из угля и древесины. Его также можно использовать для разложения минеральных солей, таких как сульфаты (SO. 4), посредством термолиза, в данном случае с получением диоксида серы (SO 2) или газообразный триоксид серы (SO 3), который можно растворить в воде с получением серной кислоты. Этим методом впервые была идентифицирована и искусственно получена серная кислота . Когда вещества растительного происхождения, например уголь, горючий сланец, торф или древесина нагреваются в отсутствие воздуха (сухая перегонка), они разлагаются на газ, жидкие продукты и кокс / древесный уголь. Выход и химическая природа продуктов разложения зависят от природы сырья и условий, в которых проводится сухая перегонка. Разложение в диапазоне температур от 450 до примерно 600 ° C называется карбонизацией или низкотемпературным дегазированием. При температурах выше 900 ° C процесс называется коксованием или высокотемпературной дегазацией. Если уголь газифицируется для получения угольного газа или карбонизируется для получения кокса, тогда каменноугольная смола входит в число побочных продуктов.
Когда древесина нагревается выше 270 ° C, она начинает обугливаться. Если воздуха нет, конечным продуктом (поскольку кислород не реагирует с древесиной) является древесный уголь. Если присутствует воздух (содержащий кислород), древесина загорится и загорится при достижении температуры около 400–500 ° C, а топливным продуктом будет древесная зола. Если дерево нагревается от воздуха, сначала отгоняется влага. Пока это не будет выполнено, температура древесины будет оставаться на уровне 100–110 ° C. Когда древесина высыхает, ее температура повышается и примерно при 270 ° C она начинает самопроизвольно разлагаться. Это хорошо известная экзотермическая реакция, которая имеет место при сжигании древесного угля. На этом этапе начинается эволюция побочных продуктов карбонизации древесины. Эти вещества выделяются постепенно по мере повышения температуры, и примерно при 450 ° C выделение завершается. Твердый остаток, древесный уголь, в основном состоит из углерода (около 70%) и небольших количеств смолистых веществ, которые можно удалить или полностью разложить только при повышении температуры выше примерно 600 ° C.
В обычной практике сжигания древесного угля с использованием внутреннего нагрева загруженной древесины путем сжигания ее части, все пары побочных продуктов и газ улетучиваются в атмосферу в виде дыма. Побочные продукты могут быть извлечены путем пропускания отходящих газов через серию воды с получением так называемого древесного уксуса (пиролиновая кислота ), а неконденсируемый древесный газ проходит через конденсатор и может быть горел, чтобы обеспечить тепло. Древесный газ может использоваться только в качестве топлива и обычно на 17% состоит из метана; 2% водорода; 23% окиси углерода; 38% углекислый газ; 2% кислорода и 18% азота. Его теплотворная способность составляет около 10,8 МДж / м (290 БТЕ / куб.фут), то есть около одной трети ценности природного газа. Когда древесина лиственных деревьев подвергается дистилляции, образуются метанол (древесный спирт) и древесный уголь. Дистилляция древесины сосны приводит к тому, что Сосновая смола и смола капают с древесины и оставляют древесный уголь. Деготь березовый из бересты - особо мелкодисперсный деготь, известный как «русское масло», подходящий для защиты кожи. Побочными продуктами древесного дегтя являются скипидар и древесный уголь.
Печи для обжига дегтя - это печи сухой перегонки, которые исторически использовались в Скандинавии для производства дегтя из древесины. Они были построены недалеко от леса из известняка или из более примитивных ям в земле. Дно имеет наклон в выпускное отверстие, чтобы смола могла вылиться. Древесина раскалывается на размер пальца, плотно укладывается и, наконец, плотно покрывается грязью и мхом. Если в него попадет кислород, древесина может загореться, и производство будет разрушено. Вдобавок к этому складывают и разжигают костер. Через несколько часов смола начинает выливаться, и это продолжается еще несколько дней.
