În funcție de temperatura în timpul procesului de carbonizare, se disting patru perioade.
În prima perioadă (până la 150-160 ° C), se produce numai uscarea lemnului, precum și izolarea terebentinei, dacă este prezentă în ea. Descompunerea lemnului are loc la temperaturi ridicate și, în funcție de cantitatea predominantă de produse eliberate, aceste perioade se numesc: apă (de la 150 la 260-280 ° C); gaz (de la 260 la 330-360 ° C) și gudron (de la 330 la 400-430 ° C). În același timp, cantitatea de carbon carbonizat depinde de temperatura carbonizării (vezi tabelul 45).
După cum se poate observa din tabel, descompunerea lemnului se termină aproape complet la temperaturi de carburare de aproximativ 430 ° C În plus, cantitatea de carbon rămasă sub formă de cărbune depinde de rata de carbonizare, în scădere bruscă cu creșterea acestuia.
Pentru purificarea soluțiilor apă-alcool se folosește cărbune de lemn ușor; fag, mesteacan, tei, salcie; Specii de conifere sunt mai puțin potrivite. putregai intact Folosit tineri, nu mai vechi de 25 de ani, copaci cu diametrul trunchiului de 7 până la 15 cm. Înainte de tragere, țeava trebuie să fie curățat de scoarță. Cărbunele din rădăcini, ramuri și ramuri este ineficient. . (Vodca slabă, cărbune purificat din rădăcini și ramuri de copaci, „așchie“, a fost numit în limba rusă) La ardere sunt bustean lungime 1 - 2 m și o grosime definită de diametrul țevii, adică 7 - 15 cm.
În practică, s-au aplicat diferite metode de obținere a cărbunelui, care poate fi împărțit în trei grupe: cu o acoperire mobilă (arderea cărbunelui în pădure în puțuri sau incendii); cu o anvelopă fixă (arzător în cuptoare); în recipiente închise. Inițial, prima metodă a fost utilizată peste tot. În viitor, odată cu creșterea costului lemnului și pentru utilizarea mai mare (obținerea de gudron, alcool metilic, acid acetic, gaze combustibile etc.), acesta a fost aplicat.
În cazul incendiilor în cariere sau cărbune, cărbunele sunt preparate în două etape pentru purificarea soluțiilor apă-alcool. În prima etapă, lemnul este tras în gropi sau focuri; a doua este arderea cărbunelui în cuptoare.
O mulțime de negru de carbon. Groapa este excavată într-un pământ conic sau rotund, cu diametrul de aproximativ 2 m și o adâncime de 1 m; în partea de jos a acestuia se așază perii și materiale mici combustibile, se aprinde ultima și se lasă să se aprindă; apoi treptat, fără a slăbi focul, aruncă bucăți de lemn coapte astfel încât înălțimea maximă a stratului lor să fie aproximativ egală cu adâncimea groapei, după care acoperă totul cu gazon și strânge peste el un strat de pământ. Grosimea totală a gazonului cu un strat de pământ este de aproximativ 10 cm. După o zi, carierele se termină. Carbonarea lemnului în gropi are loc atât datorită căldurii eliberate în timpul arderii lemnului de pene, cât și a unei părți semnificative a lemnului destinat producerii cărbunelui. Se credea că exploatarea haldei este cea mai puțin profitabilă din punct de vedere economic.
Carbonația din Kostrovoe este mult mai perfectă decât groapa. Principala condiție pentru arderea reușită a lemnului într-un incendiu este dispunerea unei pneuri bune de la gazon și pământ, care, dacă este necesar, poate bloca accesul aerului la arderea lemnului; arderea în focuri se datorează căldurii eliberate în timpul arderii unei părți a lemnului. Aerul spre foc poate veni atât prin anvelopă, cât și prin sol. Prin urmare, este necesar să alegeți un sol care transmite aerul în mod moderat. Cel mai bun este solul argilos cu umiditate medie; nisip, care este prea bun pentru aer, iar lutul dens, care nu-i permite să treacă deloc, nu sunt potrivite pentru a le arde focul. După ce ați ales un loc, treceți la dispozitivul curent, scoateți gazonul și nivelul ariei. Buștenii sunt așezați atât vertical cât și orizontal și adesea o parte din ele sunt așezate vertical și o parte este orizontală. În centrul focului, există busteni mai subțiri, la periferie - mai gros. Când sunt așezate buștenii, ele sunt acoperite mai întâi cu lemn de pene și apoi cu gazon, o parte de pământ. Sus, în timp ce în partea centrală superioară a focului se lasă o zonă mică, descoperită de gazon. Focul este tras prin acest loc, aruncând cărbuni fierbinți pe el. Într-un foc bine așezat și aprins, arderea are loc din partea de sus în jos, iar partea cărbunelită a focului reprezintă un con, îndreptându-se spre pământ, suprafața bazei sale și creșterea înălțimii pe măsură ce arde.
. Conform [48], „cărbune prima ardere este considerat un bun și care îndeplinește scopul preconizat în cazul în care * este poros, calcinat lin, nu conține negru de fum și piese în mod inutil supraîncălzite dezintegrează sub presiune ușoară, acesta nu ar trebui să fie carbonizate bucăți de scoarță de copac și, de asemenea ar trebui să fie curat și fără impurități străine, cum ar fi nisip, resturi.
Cărbunele, obținut prin arderea într-un incendiu sau într-o groapă, conține întotdeauna o anumită cantitate de gudron și, prin urmare, nu poate fi utilizat pentru curățarea unei soluții apă-alcool. Prin urmare, cărbunele rezultate au fost arse din nou.
arderea cărbunelui repetată se realizează într-un cuptor de fier, de formă cilindrică, montat vertical, cu capac rabatabil și de jos. În partea inferioară a cuptorului sunt montate grătare, a căror suprafață deschisă este reglabilă. Când ardere capacul cuptor se sprijină pe partea de jos a fost plasat un mic cărbuni înroșiți, turnat pe ele proiectate x ardere cărbuni și dezvăluie grătarul. Exploatarea se face prin arderea gudronului și a unei părți din carbon, din cantitatea disponibilă în cărbune. Koscha cărbune masa întregului devine roșu, care corespunde temperaturii de 800 - 1000 ° C, se suprapun accesul aerului la cărbune, lăsați-l să se răcească ușor, fundul deschis al cuptorului și cărbune încă fierbinte turnat în butoi de fier substituit. Acestea din urmă, după ce sunt umplute cu cărbune, sunt bine închise și în această condiție cărbunele sunt depozitate înainte de utilizare.
Pentru testele de calitate a doua cărbune ardere vin curățare soluții hidroalcoolice, practica a dezvoltat MULTI-a tehnicilor [48]. „1) asigurarea unei porțiuni de cărbune este plasat într-un pahar și se toarnă tăria vin de 40 ° Bună cărbune, care este turnat. vin, așa cum a absorbit trebuie să provoace o creștere relativ semnificativă a temperaturii amestecului, și 2) un atom de carbon bun aderă ferm la limbă, iar atunci când sunt umezite cu saliva dă o spumă; 3) într-un balon de sticlă, aproximativ un litru de capacitate, aproape complet umplut cu bucăți de cărbune, zdrobit-TION la o valoare silvicultură Ore și apoi se toarnă vinul și nu înfundarea este lăsat să stea timp de o zi, agitând din când în când, dacă este drenat și se filtrează printr-un filtru de hârtie și vinul incolor va avea un gust bun, cărbunele ars corect ".
Densitatea aparentă a cărbunelui (adică greutatea unei unități de volum de cărbune, așa cum este, cu toate porii și spațiile dintre bucăți) depinde de tipul de lemn; rocile dense dau cărbune dens, moale - moale: 1 litru de cărbune de var cântărește 0.16 kg; mesteacăn - 0,2; fag - 0,18 - 0,19 kg.
Pentru curățarea soluțiilor de apă-alcool, se recomandă utilizarea unui amestec de cărbune pulverulent (30% din greutate) și de umplutură (70% din greutate), cu dimensiunile de bucăți cu alune.
Cărbune din lemn are un absorbtivitate mare (sorbție) și abilitățile catolice pentru mai multe substanțe. Se constată că componentele soluție hidroalcoolică acționează în două moduri: fizic, ca adsorbant, care absoarbe selectiv unele dintre ele, și chimic drept catalizator promovând oxidarea substanțelor existente și formarea unora noi. În plus, cărbune-B Întorcându batyvaemy rastvbr pass disponibile în ea diferite soluți hidroalcoolice, de preferință, potasiu, ska de legare gustul de vodca.
Deoarece proprietățile cărbunelui activ se manifestă mai puternic, cu atât mai mult suprafața sa, în scopul creșterii mangalul finală tratat într-un mod special. Acest tratament a avut ca rezultat bucăți mari de cărbune în dezintegreze mici și praf, situate în cenușă sunt spălate, iar restul de substanțe volatile (în principal, rășină) se evaporă. Din acest motiv, particulele de carbon se formează numeroși pori, care au o suprafață mare (200-1000 m per 1 g de carbon) și volumul (aproximativ 95% din particulele de cărbune), care este substanțial mai mare decât în cărbune, rezultând într-o manieră convențională. Carbune, prelucrat special pentru a-și crește abilitățile de sorbție și catalitice, se numește activ.
Se crede că, în medie, capacitatea de sorbție a cărbunelui activ este de 4 până la 5 ori mai mare decât cea a cărbunelui obișnuit. În același timp, atât în lemn, cât și în cărbune activ, obținut din același tip de lemn, valoarea sa poate varia în limite destul de largi.
În general, pe baza calităților orgayaolepticheskih vodca obținută din alcool rectificat de înaltă calitate, se crede că rolul principal al cărbunelui este în cataliza proceselor de formare a aldehidelor, oxidarea alcoolilor la acizi carboxilici, reacții între „și alcool. carboxilici, rezultând formarea de eteri, provocând un "buchet" de vodcă. Astfel sorbent proprietăți de cărbune în raport cu uleiul de fuzel diluat cu alcool rectificat sunt considerate secundare. Din aceasta este clar de ce soluție de alcool rectificat în apă, are o putere de 40 ° nu gust de vodca achiziționează aceste soluții calități numai după lemnul de prelucrare a carbonului (activ) într-un anumit interval de timp.
La fabricile de stat și private pentru producția de vodcă în Rusia de prelucrare soluții apoase-alcoolice, cărbune a fost soluția prin filtrare prin cărbune, plasate în containere speciale numite filtre de carbon și oferind o varietate mare și, în special, compoziția de cărbune, numărul de filtre, cantitatea de cărbune consumată per unitate de volum a soluției, viteza de filtrare și numărul de secvență telno efectuat operații de filtrare. În timpul sovietic în loc de cărbune sunt universal folosesc un carbon activat mai eficient și unele purificarea ei soluție hidroalcoolică Schemele tehnologice. Informațiile relevante sunt date în următorul capitol al cărții.
Recuperarea (regenerarea) cărbunelui. Deoarece efectul cărbunelui asupra soluției apă-alcool scade cu timpul și în cele din urmă se oprește complet, iar cărbunele sunt materiale destul de scumpe, este recomandabil să le folosiți repetat. În acest scop, este regenerată, adică apa, alcoolul și impuritățile absorbite din soluția de apă-alcool sunt îndepărtate din aceasta, restabilind astfel capacitățile sale catalitice și adsorptive. Procesul de regenerare se bazează pe fenomenul de reversibilitate a temperaturii de adsorbție: cu o scădere a temperaturii, crește și cu o creștere - scade. Prin urmare, încălzirea cărbunelui epuizat la o temperatură suficient de ridicată duce la îndepărtarea substanțelor acumulate de el, astfel încât proprietățile sale adsorbtive și catalitice sunt restabilite. Regenerarea trebuie efectuată imediat după terminarea curățării, deoarece fermentația mucegăitoare poate apărea cu ușurință într-un unghi umed.
regenerarea carbonului la distilerie în Rusia. deșeuri inițial cărbune tratat cu abur la 100 ° C Temperatura, prin care cărbunele este în mare parte eliminate, a fost dat de componente volatile soluție hidroalcoolică, de preferință aldehide și alcool etilic, și parțial din componentele de ulei de fuzel, după care cărbunele evacuat la o specială vas unde se produce uscarea (îndepărtarea umidității) a gazelor de ardere fierbinți, fără a fi în contact direct cu cărbunele. Tratamentul termic suplimentar al cărbunelui a fost realizată în două moduri: fie prin alipirea cu acces limitat de aer sau abur supraîncălzit cu abur.
În primul caz, reducerea a fost efectuată în recipiente cilindrice montate vertical, din fier, montate într-un cuptor cu flacără. În același timp, partea inferioară a cilindrilor este în afara cuptorului și prin urmare este răcită cu aer. Recuperarea a fost efectuată după cum urmează. Cărbunele prealabil este turnat în cilindri din partea superioară a părții superioare: în partea superioară și mijlocie sunt calcinate fără contact direct cu flacăra, iar partea inferioară este parțial răcită. După calcinare, împingeți supapa situată în partea inferioară a cilindrului și turnați cărbunele în porțiuni separate în butoaiele de fier, care sunt apoi înfundate și astfel cărbunele sunt stocate înainte de utilizare. Deoarece în această tehnologie este imposibil să se prevină complet aerul de a ajunge la cărbune, are loc arderea lui parțială, care nu este justificată din punct de vedere economic.
În al doilea caz, recuperarea cărbunelui a fost efectuată de vapori de apă supraîncălzită la o temperatură de 500-600 ° C, care a fost trecut printr-un cilindru cu cărbune. Aburul cu această temperatură a fost obținut prin trecerea mai întâi a aburului la o temperatură de 100 ° C printr-o bobină situată în coșul unui cuptor de incendiu.
Regenerarea cărbunelui la fabricile de vodcă ale URSS în perioada dinainte de război. Restaurarea cărbunelui activ în fabricile de vodcă de uz casnic a fost efectuată după descărcarea sa din sistemul de purificare a apei alcoolice și a constat din patru etape [38]: 1) spălarea alcoolului (înmuiere); 2) tratarea cu o soluție de acid clorhidric; 3) spălarea cărbunelui din acid; 4) calcinarea cărbunelui.
Alcoolul a fost extras din cărbune prin spălare cu apă curentă până când alcoolul a fost complet absent în el, determinat de alcoolmetru. În acest scop, cărbunele uzate au fost transferate într-o cutie de plasă prin care a trecut apa curgătoare. Apoi, apa conținând 7 - 9% în volum de alcool a trecut fie la distilare, fie la prepararea de alcool metilic.
Tratamentul a fost efectuat cu acid clorhidric pentru a dizolva și apoi îndepărtarea depozitate în porii sărurilor minerale de cărbune care trec în cărbunele din apă, o parte din soluția de apă-alcool curățat. Conform [38], această operație este extrem de necesară, deoarece sărurile rămase în porii cărbunelui își reduc în mod semnificativ activitatea. După mai multe cicluri, cărbunele pot deveni atât de contaminate cu săruri, încât aplicarea lor va fi ineficientă. Pentru tratarea cărbunelui a fost utilizată o soluție de acid clorhidric 5%. În acest scop, cărbunele au fost așezate într-o cavitate de lemn și, amestecând amestecul cu o vâlvă de lemn, s-a turnat o soluție acidă. Sfârșitul reacției a fost determinat prin oprirea șuierării și emiterea de bule de gaz. După aceea, soluția a fost încălzită cărbune în acid timp de aproximativ 5 minute, apoi soluția a fost decantat și cărbunele a fost spălat cu apă, a trecut în prealabil printr-un filtru de nisip de rulare. Se credea că un astfel de filtru reține cele mai multe săruri prezente în apa curgătoare și, prin urmare, apa astfel purificată nu va polua din nou cărbunele cu săruri. Spălare a fost efectuată pentru a elimina complet toate urmele de acid, ceea ce convins descompunerea apei pe o hârtie de turnesol albastră, care, la un pH neutru nu se schimba culoarea.
Calcinarea cărbunelui a fost efectuată timp de 6-8 ore la temperaturi de 250-350 ° C. La început, cărbunele au fost uscate la temperatura camerei timp de câteva ore, răspândindu-l cu un strat subțire pe o plasă de plasă fină suspendată. După aceea, cărbunele au fost încărcate în cartușe metalice, care la începutul încălzirii au rămas deschise pentru a elimina vaporii de apă și impuritățile ușoare la fierbere; atunci ele sunt slab închise, astfel încât impuritățile de carbon rămase tyazhelokipyaschie ar putea să depășească limitele cartușului, iar accesul aerului ar fi limitat, deoarece cărbunele activat într-o atmosferă de aer începe să oxideze (arde) chiar și la 200 ° C, La sfârșitul recoacerii, cărbunele au fost supraîncărcate în cupe de metal cu capace închise strâns. În această formă se poate depozita mult timp fără teama de contaminare cu gaze străine.
Tehnologia modernă de regenerare a cărbunelui. Pentru a economisi timp, energie - costurile forței de muncă și în producția industrială de regenerare vodca a carbonului petrecut cu vapori de apă produse în aceleași coloane în cazul în care tratamentul a fost efectuat de carbon soluție hidroalcoolică imediat după curățarea regulată de astăzi. Deoarece aceste coloane sunt acoperite intern cu tablă, pentru a evita oxidarea și topirea, temperatura vaporilor nu depășește 115-120 ° C. Trebuie remarcat faptul că regenerarea cărbunelui rezidual la o temperatură relativ scăzută este ineficientă.
Regenerarea cărbunelui în condițiile moderne de viață. Regenerarea cărbunelui poate fi efectuată după cum urmează. Pentru a îndepărta cărbunele de evacuare alcool este plasat într-un pahar pirex, din oțel inoxidabil, ceramică sau este turnat Fere cu apă distilată în volum este de 2 - 3 ori mai mare decât volumul de cărbune, amestecul a fost menținut timp de 15 - 20 min. după care soluția apo-alcoolică este evacuată. Clătirea se repetă de 2 până la 3 ori. După aceea, un pahar cu cărbune a fost plasat pe aragaz sau în cuptor un aragaz și încălzit pentru b - 8 ore la temperatura de maximum 200 ° C, La începutul încălzirii, până când dispare mirosul de alcool, capacul dulapului și geamul trebuie să fie deschise, după care pot fi acoperite în mod liber. Încălzirea trebuie efectuată într-o încăpere ventilată, deoarece lucrările efectuate sunt periculoase pentru explozii și incendii. După răcire la 60 - 70 ° C, cărbunele pot fi folosite imediat pentru următoarea curățare. Dacă praful este împiedicat să intre în aer, cărbunele pot fi depozitate într-un recipient deschis. Cu toate acestea, înainte de utilizare este necesar să se încălzească timp de 3 până la 4 ore la temperaturi de 180 - 190 ° C. Carbuna proaspăt primită sau utilizată de 5 - 6 ori pentru purificare este tratată cu acid clorhidric în conformitate cu tehnologia descrisă anterior.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: