Древесный уголь из березовой древесины горельников

Abstract

Проведены исследования возможности использования березовой древесины горельников как сырья для получения древесного угля (ДУ). Для этого подготовлены образцы неповрежденной древесины и древесины горельников, взятые после пожара в лесных насаждениях поселка Шабровского Свердловкой области. Пиролиз древесины проводился в диапазоне температур 400–700 °С при продолжительноти 30–40 мин. При невысокой температуре пиролиза (400 °С) выход ДУ из неповрежденной древесины существенно ниже, чем из древесины горельника, но с повышением конечной температуры пиролиза это различие сглаживается, а при температуре пиролиза выше 600 °С выход ДУ для обоих образцов различается менее чем на 1 %. Кажущаяся плотность ДУ из горельника снижается до температуры пиролиза 500 °С, а затем возрастает. Аналогичная зависимость наблюдается и для ДУ, полученного из неповрежденной пожаром древесины. Экстремальный характер изменения кажущейся плотности объясняется переходом углеродной матрицы ДУ в более упорядоченную структуру по мере повышения температуры пиролиза. Результаты исследований показали, что для получения ДУ марки А высшего сорта из березовой древесины горельников вполне достаточна конечная температура пиролиза около 600 °С. При этом получаемый уголь имеет содержание нелетучего углерода 96 % при минимально допустимом 90 %, зольность – менее 2 % при максимально допустимой 2,5 %. С учетом существующих тенденций использования древесины невысокого качества переработка березовой древесины горельников вполне актуальна. Такой уголь вполне может использоваться как сырье для получения активных углей типа БАУ, для доочистки питьевой воды и в пищевой промышленности.

Studies on the possibility of using Birch burnt wood as raw material for charcoal. For this purpose, prepared samples of intact wood and burnt wood, taken after the fire in forest stands the village of Shabrovsky in the Sverdlovsk region. Pyrolysis of wood was carried out in the temperature range of 400–700 °C when the duration 30–40 min. When low temperature pyrolysis (400 °C) charcoal yield from undamaged wood significantly lower than from burnt wood, but with higher end temperature pyrolysis of this difference is smoothed, and at temperatures above 600 °C yield of charcoal to both samples vary less than 1 %. Apparent density charcoal of burnt wood pyrolysis temperature decreases up to 500 °C, and then increases. A similar dependence has been observed to charcoal, obtained from undamaged by fire wood. The extreme nature of the changes apparent density explains the transition carbon matrix control more streamlined structure of pyrolysis temperature increases. Research has shown that in order to charcoal a higher grade of Birch burnt wood is enough final temperature pyrolysis of about 600 °C. While the resulting charcoal has 96% fixed carbon content with minimum 90 %, ash content of less than 2 % at the maximum allowable 2,5 %. Given the existing trend of poor quality wood, Birch burnt wood processing completely valid. This charcoal could well be used as a raw material for obtaining active carbon type BAU and used for the purification of drinking water and the food industry.