ImanguloffAjdar

28.10.2020 08:24 •  Химия

Горение древесины может протекать сразу в двух режимах – гомогенном и гетерогенном. поэтому при горении древесины можно выделить две фазы: гомогенное (то есть пламенное) горение газообразных продуктов разложения; гетерогенное горение образовавшегося твердого углеродистого остатка. горению предшествует фаза нагрева поверхности, при которой начинается пиролиз – процесс разложение древесины при нагревании. при этом образуются газообразные и жидкие (в том числе древесная смола) продукты, а также твердый остаток – древесный уголь. в основе пиролиза древесины лежат свободнорадикальные реакции термодеструкции гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина, протекающие соответственно при 200–260, 240–350 и 250–400 °c. пиролиз древесины – экзотермический процесс, при котором выделяется большое количество теплоты (1090 - 1150 кдж/кг). если пиролиз протекает без доступа воздуха, то при повышении температуры до 170 °c из древесины выделяется вода, при температуре от 170 до 270 °c начинается разложение древесины и при 270–280 °c происходит энергичное обугливание древесины с бурным выделением тепла. с 280 до 380 °c идет главный период сухой перегонки с выделением жидких веществ – уксусной кислоты, метилового спирта, скипидара и легкой смолы. перегонка практически заканчивается при температуре 430 °c с образованием черного угля (примерно в количестве 19 % от веса сухой древесины). газообразные продукты (неконденсирующиеся газы) при пиролитическом разложении древесины без доступа воздуха включают диоксид (45– 55 % по объему) и оксид (28–32 %) углерода, водород (1–2 %), метан (8– 21 %) и другие углеводороды (1,5–3,0 %). но так как пламенное горение, которые мы использовали, – это процесс, идущий только при доступе воздуха в зону горения, то и состав продуктов пиролиза в этом случае будет отличаться. в целом можно спрогнозировать обогащение зоны горения также и парами жидкофазных продуктов пиролиза, снижение содержания со2 за счет разбавления зоны горения воздухом, а также наличие газообразных продуктов пиролиза в концентрациях между нижним и верхним концентрационным пределом воспламенения.