RUS
UKR
RUS
BG
Youtube
Facebook
Suscríbete a las noticias
Espalda
PIRÓLISIS de la MADERA (destilación seca de la madera)

La pirólisis de la madera es la descomposición de la madera por el calentamiento de hasta 450ºC sin acceso del aire con la formación de los productos gaseosos y líquidos (incluso alquitrán de árbol), así como del residuo sólido, que es carbón vegetal.

La destilación seca de la madera es uno de los primeros procesos de la tecnología química. A partir del siglo XII la usaban ampliamente en Rusia para la fabricación del alquitrán de pino (sirve para alquitranar las naves de madera y impregnar los cables); este oficio llevaba el nombre “la extracción del alquitrán”. Con el desarrollo de la metalurgia ha surgido otro oficio también fundado en la destilación seca de la madera, el carboneo con la recepción del carbón vegetal. El comienzo de la aplicación industrial de la pirólisis de la madera se refiere al siglo XIX, de las materias primas servía solamente la madera de las variedades foliáceas, el producto principal fue el ácido acético.

Para realizar el proceso en la actualidad aplican habitualmente la madera de las variedades foliáceas (p. ej., abedul), raramente (principalmente durante la elaboración compleja de las materias primas) la madera de las variedades coníferas. Durante la pirólisis de la madera del abedul (humedad del 10-15%) reciben el 24-25% del carbón vegetal, el 50-55% de los productos líquidos (tan llamada “zhizhka”) y el 22-23% de los gaseosos. Mientras la dimensión de los pedazos de la madera tomada para pirólisis sea más grande más grande será el residuo sólido, aunque como resultado de la contracción no uniforme de las materias primas y de la separación rápida de los productos volátiles, pasa el agrietamiento del material que se carboniza y se forma hasta el 20% del carbón menudo con la dimensión de las partículas menores de 12 mm. El carbón vegetal obtenido, después de la selección por la dimensión de los pedazos, se envía directamente al consumidor o para el tratamiento.

[Esquema de la pirólisis]

Durante el almacenaje y tratamiento de la “zizhka” se sedimenta el alquitrán de árbol (7-10%) y al mismo tiempo pasan numerosas transformaciones de sus componentes; del alquitrán distinguen el surtido amplio de los productos de valor. La “zizhka” sedimentada tiene la densidad de 1,025-1,050 g/cm³ y contiene el 6-9% de la masa del ácido acético y sus homólogos, el 2,5-4,5% del metanol, el 5-6% de las combinaciones de diferentes clases (aldehídos, cetonas, éster, etc.), el 4,5-14% del alquitrán soluble de árbol y el 67-81% del agua. El ácido acético se extrae de la “zizhka” más a menudo por la extracción y por medio de la rectificación, y de la depuración química lo transforman en el producto alimenticio.

Los productos gaseosos (gases no condensables) incluyen dióxido (45-55% del volumen) y óxido (28-32%) del carbono, hidrógeno (1-2%), metano (8-21%) y otros hidrocarburos (1,5-3,0%). La composición de los gases no condensables depende de la temperatura final de la pirólisis, la velocidad y el modo del calentamiento (con la circulación interior o exterior del agente de transmision de calor, habitualmente de los gases de hornillo recibidos a la quema del combustible y de los gases no condensables); el calor de su combustión se varía de 3,05 hasta 15,2 MJ/m³.

Los factores enumerados, así como variedad, calidad y humedad de la madera determinan rendimiento de sus productos de pirólisis. Con la subida de la temperatura crece el rendimiento del alquitrán de árbol y de los gases no condensables, pero baja el rendimiento del carbón vegetal, del ácido acético y de los productos de alcohol; el carbón se forma con un más alto porcentaje del carbono. El rendimiento medio de los productos básicos de pirólisis de la madera se compone (calculando por la madera seca) de: ácido acético del 5-7%, alquitrán de árbol del 10-14%, carbón vegetal (calculando por el carbono no volátil) del 23-24%.

En el principio de la pirólisis de la madera están las reacciones de radical libre de la destrucción térmica de la hemicelulosa, de la celulosa y de la lignina, que pasan a 200-260, 240-350 y 250-400°C respectivamente; la correlación de las constantes de las velocidades a 320°C es de 10:1:0,25. Las características cinéticas de la pirólisis de la madera y de sus componentes, encontradas por diferentes autores, se diferencian visiblemente. Las reacciones de la descomposición de la madera, de las hemicelulosa, de la celulosa y de la lignina tienen el primer orden, y las energías de la activación de estas reacciones se cambian en los límites considerables; para los componentes mencionados de la madera son de 70-80, 135-210 y 55-110 kJ/mol respectivamente. La constante de la velocidad de la pirólisis de la madera es más alta que de la celulosa y, por ejemplo, a 350°C para diferentes variedades se encuentra en la banda (2,8-8,3)×10-3s-1. La pirólisis de la madera es proceso exotérmico, como resultado del cual se desprende una cantidad grande del calor (1150 kJ/kg).

El esquema de principio tecnológico de la pirólisis de la madera: preparación de las materias primas a los pedazos (boquerón); secamiento de la madera aderezada; pirólisis misma en los hornos especiales o retortas; refrigeramiento del carbón y su estabilización (para la prevención de la autoinflamación); condensación de los vapores de los productos volátiles. La fase más larga e intensiva en energía es el secamiento de la madera a partir de la humedad del 45% hasta la del 15%.

La técnica de la pirólisis de la madera es diversa, pero la mayoría de los hornos, aplicados en la práctica mundial, y de las retortas ha caducado y no corresponde a las exigencias modernas. Es más perfecta la tecnología de la pirólisis de la madera con el uso del equipo que funciona sin interrupciones. En los últimos, se cargan las porciones de la madera y se descarga periódicamente el carbón.

email
×

Ha introducido un E-mail incorrecta.

×

Dicho E-mail ya está involucrado en el boletín.

×

Ahora está suscrito a nuestro boletín de noticias.

    ‎‎+38093 958 74 14

    ‎+38063 959 25 59

    ‎+38096 883 24 68

    ‎‎+35989 558 19 04

GreenPower 

e-mail: info@piroliz.org