Технологии биотоплив и углеродистых восстановителей ультраокситермолизом древесной щепы

Международная академия наук экологии и безопасности жизнедеятельности (Ассоциированный член Департамента общественной информации (ДОИ) Организации Объединенных Наций)



В. И. Ширшиков
В. Н. Пиялкин
А. А. Спицин


ТЕХНОЛОГИИ
БИОТОПЛИВ И УГЛЕРОДИСТЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЕЙ
УЛЬТРАОКСИТЕРМОЛИЗОМ
ДРЕВЕСНОЙ ЩЕПЫ

Научные редакторы:
Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор А. А. Леонович;
Заслуженный эколог РФ, Заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии, доктор технических наук, профессор О. Н. Русак




САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
ХИМИЗДАТ
2024

УДК 662.712 Ш 646



       Р е ц е н з е н т ы:
       Засл. деят. наук, д-р техн. наук, профессор В. И. ОНЕГИН
       Зав. каф. технологии лесохимических продуктов химии древесины и физической химии, д-р хим. наук, профессор В. И. РОЩИН











       Ширшиков В. И., | Пиялкин В. Н. |, Спицын А. А.

Ш 646 Технологии биотоплив и углеродистых восстановителей ультраокситермолизом древесной щепы: Монография / Под ред. А. А. Леоновича, О. Н. Русака. - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2024. - 352 с., ил.
         ISBN 978-5-93808-486-5
           В монографии представлен аналитический обзор процессов термолиза древесины, методов переработки биомассы, проанализированы особенности технологий пиролиза отходов древесного сырья. Рассмотрены научные основы ультрапиролиза и факторы, влияющие на кинетику процессов пиролиза и термолиза. Для решения проблемы смоделирован термохимический метод разложения древесной щепы по разработанной программе «POLYTERM2». Выведена зависимость вариабельности энергии активации процесса термолиза. Представлена технология и оборудование процесса ультраокситермолиза с материальными балансами и технологической оценкой. Регулируемый процесс ультраокситермолиза в формованном слое позволил получить так называемую бионефть и качественный углеродистый восстановитель из угольной мелочи путем автомоно-литизации брикета. Предложена новая технологическая схема получения промышленных древесно-угольных брикетов в качестве углеродистого восстановителя для выплавки кристаллического кремния и ферросплавов. Рассчитаны материальные и тепловые балансы процессов и сделана их экологическая оценка.
           Предназначается для специалистов, занимающихся вопросами химии и технологии пиролизного производства, а также для студентов лесотехнических и химико-технологических университетов.


Ш

2903030000-001 050(01)-24


Без объявл.

ISBN 978-5-93808-486-5

                                   © Ширшиков В. И., | Пиялкин В. Н. |, Спицын А. А., 2018
                 © ХИМИЗДАТ, 20 18,2024

            ОГЛАВЛЕНИЕ




Основные условные обозначения                                        5
ПРЕДИСЛОВИЕ                                                          7
ВВЕДЕНИЕ                                                            11
Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ                23
        ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ БИОМАССЫ ДЕРЕВА С ПОЛУЧЕНИЕМ БИОНЕФТИ И БИОУГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ
        1.1. Термохимическое ожижение                               23
        1.2. Газификация                                            25
        1.3. Ультратермолиз                                         30
        1.4. Сравнительный анализ технологий получения продуктов пиролиза 55
        1.5. Области применения бионефти из отходов биомассы дерева 56
        1.6. Особенности технологий промышленного получения         60
            биоугольных брикетов и области их применения
        1.7. Совершенствование методов и борудования                   66
Глава 2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАТЕРМОЛИЗА И КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ           ₆₇
        ТЕРМОЛИЗА БИОМАССЫ ДЕРЕВА
        2.1. Обоснование технологии ультрапиролиза в формованном слое 67
        2.2. Реакции свободных радикалов при термолизе биомассы дерева 79
        2.3. Кинетика термолиза биомассы дерева                        84
Глава 3. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ                                            ₉₃
        3.1. Общая методология решения проблемы                        93
        3.2. Определение фракционного состава дровяной (топливной)     103
            щепы и расчет эквивалентного диаметра частиц сырья
        3.3. Разработка программы «POLYTERM». Расчет температурных 107 полей процесса при порозности формованного слоя 0,2 (вариант 1) и 0,4 (вариант 2)
        3.4. Физико-механические испытания образцов                    115
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ С ВЫВОДАМИ О ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ 122 ВОЗМОЖНОСТЯХ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
        4.1. Определение кинетических параметров быстрого пиролиза     122
            биомассы дерева для заданным скоростей нагрева
        4.2. Выход продуктов быстрого пиролиза биомассы дерева как     123
            функция температурно-временных факторов
        4.3. Изучение условий получения и оценка качества бионефти     127
        4.4. Исследование мелкого древесного угля для получения        138
            промышленных древесно-угольных брикетов
        4.5. Выводы о потенциальных возможностях применения            149
            экспериментальных данных
Глава 5. СЫРЬЕВОЙ РЕСУРС И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЫСТРОГО             150
        ПИРОЛИЗА
        5.1. Социально-экономическая значимость проектирования         150
            модуля быстрого пиролиза для переработки топливной щепы в формованном слое

        5.2. Материальные и тепловые балансы на примере установки     170
            головного модуля быстрого пиролиза производительностью 1,5 т/ч по а.с.с.
        5.3. Техническая характеристика модуля                        173
        5.4. Технико-экономическая оценка технологии ультратермолиза  177
Глава 6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БРИКЕТИРОВАНИЯ                      182
        ДРЕВЕСНО-УГОЛЬНОЙ МЕЛОЧИ
        6.1. Механизм брикетирования                                  182
        6.2. Физико-механические факторы, влияющие на качество        184
            процесса и выход древесно-угольных брикетов
        6.3. Вода и связующие, их роль в процессе прессования         186
        6.4. Сушка и прокаливание древесно-угольных брикетов          187
Глава 7. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ДРЕВЕСНО-УГОЛЬНЫХ              190
        БРИКЕТОВ
        7.1. Полифракционный состав                                   190
        7.2. Требования к связующим и наполнителям                    193
        7.3. Характеристика бытовых и промышленных древесно-угольных 209 брикетов
Глава 8. ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ СХЕМА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА                 213
        ДРЕВЕСНО-УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ И ОБОСНОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
        ДЛЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА
        8.1. Обзор технологий производства древесно-угольных брикетов 213
        8.2. Основное оборудование для производства древесно-угольных 236 брикетов
        8.3. Технологическая схема получения промышленных             244
            древесно-угольных брикетов с использованием в качестве связующего бионефти
Глава 9. РАСЧЕТЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ И ТЕПЛОВЫХ БАЛАНСОВ ПРОИЗВОДСТВА 247 ДРЕВЕСНО-УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ
        9.1. Материальные балансы                                     248
        9.2. Тепловые балансы. Тепловой баланс сушки брикетов         251
        9.3. Сжигание парогазов прокалки брикетов                     258
Глава 10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРЕДЛАГАЕМЫХ СХЕМ         262
        ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОНЕЧНЫХ ПРОДУКТОВ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ
        ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ БИОМАССЫ ДЕРЕВА МЕТОДОМ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА
        10.1. Промышленная реализация технологий ультраокситермолиз 262
        10.2. Технико-экономическое обоснование производства брикетов 264 промышленного назначения по прямым затратам
        10.3. Планирование затрат на производство и реализацию продукции 265
        10.4. Прогнозирование прибыли и движение финансов        267
        10.5. Коммерческая эффективность инвестиционного проекта 268
Глава 11. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ ПИРОЛИЗНЫХ             271
        ПРОИЗВОДСТВ
Заключение                                                       277
Список использованных источников                                 279
ПРИЛОЖЕНИЯ                                                       313
Послесловие                                                      349

            ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ




        Е - энергия активации, Дж/моль d - истинная плотность угля, кг/м³ D - энергия диссоциации связей, Дж/моль
  D₃KB, R₃kb — эквивалентный диаметр, радиус частиц сырья, м
       Fap — степень ароматичности угля m - отношение теплоемкостей потоков сырья и теплоносителя n - порядок реакции
        q - скорость нагрева, °С/мин
      R/C - степень конденсированности угля
R*, RHM, А* - свободные радикалы, низкомолекулярные, арильные tn» ^ц, tM - температуры: поверхности, центра, средины по массе частиц сырья, °С v - кинематический коэффициент вязкости, м³/с w - скорость теплоносителя по свободному сечению, м/с
W0, WK, WH - влажность сырья: начальная, конечная, текущая, % z - параметр уравнения Казеева
        av - объемный коэффициент теплообмена, Вт/м³град
        ак - коэффициент конвективного обмена, Вт/м²-град
         Y - насыпная плотность, кг/м³
         £ - порозность слоя сырья
6ₙ, 6ц, 6М - критерии: поверхности, центра, средины по массе частиц сырья
         X - коэффициент теплопроводности, Вт/м³град р - концентрация материала в газе, кг/кг т, 6 - время, с, ч
       ткр - время сушки древесины до абс. сух. состояния, мин.
       тпг - время пребывания: парогазов, древесины в реакционной зоне, с го - скорость продвижения сырья по каналу, м/с
     Af, Aᵥ - коэффициент теплоотдачи, Вт/м²-град
      АВ - абляционный вихревой слой при пиролизе
      АДГ - активированный древесный уголь, гранулированный
      АК - абляционный конусный слой при пиролизе
      АП - абляционный пластинчатый слой при пиролизе
       Ас - зольность угля, %
     а.с.с. - абсолютно сухое сырье
      АУ - активированный уголь
      ВАУ - березовый активированный уголь

      Вт = 859 кал/г.

     БДМ - биомазут из биомассы дерева (обезвоженная бионефть) БДН - бионефть из биомассы дерева (конденсат-пиротопливо) БОУ - березовый особый уголь
    Bi, FO - критерий Био, Фурье
    ВвНП - внутренний нагрев при пиролизе
     ВНП - внешний нагрев при пиролизе
     ВаП - вакуумный пиролиз
     ВСП - вращающийся сепаратор частиц при пиролизе
     ВЧП - высокочастотный пиролиз
     ДАК - древесный дробленый активированный уголь, конденсатный
     ДОУ - древесный окисленный уголь
     ДСИ - древесно-смоляной ингибитор
       ДУ - древесный уголь
     ДУБ - древесно-угольные брикеты
     Еэфф - кажущаяся энергия активации пиролиза, Дж/моль
       Ks - коэффициент скорости реакции
       Кж - критерий жесткости пиролиза
       Ко - константа скорости реакции
     КСП - кипящий слой при пиролизе
    МДМ - масла фракционной разгонки биомазута
     НТП - пиролиз в низкотемпературной плазме
       ОУ - осветляющий активированный уголь
     ПДУ - порошкообразный древесный уголь
     ПСП - плотный слой при пиролизе
   Ci,Ki, Фi - коэффициент уравнений определения температурных критериев СУП - слой уноса при пиролизе
     ТОП - термоокислительный пиролиз
    ТШП - транспортный шнек при пиролизе
       УО - угольный остаток пиролиза биомассы дерева
     УОТ - ультраокситермолиз
     ФСП - формованный слой при пиролизе
    ЦКСП - циркулирующий кипящий слой при пиролизе
     дксп - двойной циркулирующий кипящий слой при пиролизе
     ЭТП - электротермический пиролиз

                ПРЕДИСЛОВИЕ





                                   И назвал Бог сушу землею, а собрание вод назвал морями. И увидел Бог, что это хорошо.
                                   И сказал Бог: да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя (по роду и по подобию ее) и дерево плодовитое, приносящее семя его на земле
                                   И стало так.

1 Быт 10:11


    Понятие термина «лес» сформулировано русскими учеными-лесоводами как «совокупность лесной растительности, земли, животного мира и других компонентов природной среды». Сохранение биоразнообразия леса как организма живой природы, включающего в себя генетическое разнообразие всех ее видов и экосистем, - обязанность лесопользователей в широком понимании этого слова. Жители мегаполисов привыкли относиться к лесу как к «грядке», где можно собирать грибы и ягоды, не воспринимая лес как живой организм, имеющий свой период жизни. С другой стороны, люди «в белых воротничках»: законодатели, партии, движения, общественные и политизированные природоохранные сообщества - воспринимают лес как объект правоотношений, где субъектами права оказываются работники лесного хозяйства, лесопользователи, как субъекты малого предпринимательства. Отсутствие четкой индивидуализации объекта правоотношений на практике «размывает» и усложняет оценку эффективности лесных отношений. Лес - как объект лесных отношений - обладает чертами и природного ресурса, и экосистемы... И здесь возникают коллизии. Например, несвоевременная рубка спелых и перестойных еловых древостоев приводит не только к дисбалансу между природоохранными и социальными отношениями в обществе, но и к экологическим катастрофам: к массовым заражениям лесных массивов вредителями, к болезням леса, усыханиям и ветровалам. И, как следствие, теряются полезные средообразующие функции леса и экономическая целесообразность его использования. Лес - воспроизводимый ресурс, требующий устойчивого лесоуправления. Тонкости лесных отношений нельзя отрегулировать сотнями нормативно-правовых документов, которые порой вступают в противоречие друг с другом и с природой. На основании статистики по оценке устойчивого объема рубок, проводимых на территории одних и тех же широт, выход деловой древе

сины на единицу площади составляет в Российской Федерации примерно треть от объема заготавливаемой древесины Финляндии.
    Идеальной моделью лесоводства является приближение лесопользования к естественному ритму развития леса, в гармонии с его биолого-экологическими функциями. Ключ к этой модели - баланс между законами, которые регламентируют все виды хозяйственной деятельности на земле от добычи недр до традиционных видов деятельности в лесном хозяйстве. Многие ученые и юристы считают, что Законодательство должно носить рамочный характер, где не только субъекты Федерации, но и лесничие должны принимать управленческие решения. Ни для кого не секрет, что искусственное разделение лесов на защитные и эксплуатационные законсервировало большой объем спелых и перестойных лесов, требующих с биологической и экономической точек зрения рубок с последующим лесовосстановлением и мероприятиями по уходу за лесом. При принятой градации леса выборка спелых древостоев уменьшилась в 4 раза по сравнению с естественным приростом.
    Старение хвойных лесов приводит к потере их защитных функций. Загнивающая древесина выделяет в атмосферу углекислый газ и является источником размножения вредителей леса. Однако, не только природные явления и события порождают лесные правоотношения порой помимо воли человека. Чаще всего антропогенная деятельность выступает основным источником причинения вреда лесу через поступки человека. Примером тому служат повсеместные лесные пожары. Лесные пожары стали бичом для лесных угодий. В ходе преобразования структуры управления лесным фондом с принятием нового Лесного кодекса был значительно ослаблен контроль за состоянием лесов как объектом государственного имущества. При реформировании была значительно изменена структура государственной лесной службы. В разы было уменьшено количество работников лесного хозяйства. Была нарушена во многих регионах система по охране лесов от пожаров и организация пожаротушения. Перекосы в ведении лесного хозяйства характерны и в доперестроечный период. В советское время леспромхозами велась интенсивная промышленная заготовка древесины в лесах третьей группы. Существовали планы по заготовке древесины без учетов объемов использования ее потребителями. Большой процент древесины терялся при перевозках. Леспромхозы вырубали миллионы кубов древесины хвойных пород в наиболее лесистых регионах страны. Квартальные вырубки леса без естественного и должного искусственного лесовосстановления за более чем пятидесятилетний период привели к естественной смене хвойных пород древесины на мягколиственные. Доля мягколиственных пород: осины и березы - в отдельных регионах в настоящее время достигает 40 %.

    Aeguat causa effectum¹. Все перечисленные объективные обстоятельства: увеличение доли лиственных пород древесины; массивы сухостойного на корню древостоя; увеличение объемов дровяной и нетоварной древесины, послужили своеобразным вектором перехода от механической деревообработки сырьевых ресурсов к постепенному развитию химических технологий переработки древесины. Первый целлюлозно-бумажный комбинат по сульфитной варке березовых балансов был запущен в г. Светогорске на рубеже 70-80 годов. Мягколиственные породы нашли свое применение не только в целлюлозно-бумажной промышленности и плитном производстве: ДВП; МДВ; OSB, но и дали толчок в перспективе развития пиролизного производства. Сухостойные лесные массивы, не используемые в настоящее время как сырье, легли в обоснование технологии ультраокситермолиза с получением бионефти и углеродистых восстановителей, изложенной в предлагаемой монографии.
    Надо отметить, что развитие технологий из возобновляемого сырья как источника энергии с нейтральным уровнем эмиссии углерода повсеместно находят применение во многих промышленноразвитых странах. Пиролизное производство - древнейший способ получения кускового древесного угля для выплавки высококачественного чугуна и стали - стало приоритетным с развитием высокотехнологичных отраслей машиностроения. Производство древесно-угольной стали и чугуна в Западных странах составляет 10 млн. тонн в год. Использование каменноугольного кокса из-за присутствия вредных примесей в литейном производстве может отойти на второй план. Промышленное потребление древесного угля для выплавки чугуна прекратилось в СССР в середине XX века, хотя в 1913 году в России уже было выплавлено 1 млн. тонн древесно-угольного чугуна и стали. Здесь одной из причин стало удаление сырьевой базы от стационарных заводов и низкотехнологичные, трудоемкие методы лесозаготовок. Применение многооперационной колесной техники харвестеров и форвардеров в XXI веке значительно расширили возможности применения возобновляемых источников сырья для замены ископаемым.
    Российские ученые-лесохимики сделали большой инновационный скачок в разработке новых технологий пиролизного производства.
    Заслуживают внимания глубокие исследования технологии быстрого пиролиза профессора, доктора технических наук В. Н. Пи-ялкина, обладавшего способностью сочетать аналитизм с холистическим способом мышления. Его «революционным» открытием стала технология ультраокситермолиза с получением твердой и жидкой фракций продуктов переработки древесного сырья.

    ¹ Aeguat causa effectum (лат.) - следствие равно причине.

    Технологии пиролизного производства постоянно совершенствуются. Уже апробированы и работают передвижные и стационарные пиролизные установки нового поколения для получения кускового древесного угля, где в качестве «горючего» в топках пиролизера используются собственные парогазовые составляющие летучих углеводородо-кислородных смесей древесного сырья по замкнутому циклу, обеспечивая непрерывность технологического процесса. При этом выделяемой энергии теплопередачи хватает для сушки крупномерного древесного сырья, а также для получения горячей воды для технических нужд. Первая установка была разработана и запущена в эксплуатацию Юдкевичем, Ягодиным и Ширшиковым в 1998 году на предприятии АОЗТ «Выборгская угольная компания». В дальнейшем эти установки под брендом «Поликор» были доработаны и успешно растиражированы доцентом, кандидатом технических наук Юдкевичем.
    Технологии получения крупномерного кускового древесного угля системы установок «Поликор» базируются на сырье как мягколиственных, так и хвойных пород свежезаготовленной древесины с производительностью по выходу древесного угля от 1,5 до 3 т/сутки.
    Технология ультраокситермолиза, изложенная в монографии, предполагает использование в качестве сырья невостребованную сухостойную древесину, которая после рубительной машины в противотоке плотным формованным слоем проходит технологический процесс с получением исходных продуктов: бионефти, мелкого древесного угля, неконденсируемых газов. Вторым этапом технологического процесса предлагается получение древесно-угольных брикетов из мелкого древесного угля и бионефти как связующего. Исследования показали, что получаемые древесно-угольные брикеты по своим физикохимическим показателям являются лучшими восстановителями для процесса получения ферросплавов и кристаллического кремния.
    В монографии анализируются применяемые отечественные и зарубежные технологии получения бионефти из различного растительного сырья. В основу технологий заложена теоретическая и экспериментальная база научного подхода к решению проблемы. В книге освещены материалы публикаций и монографий авторов за более чем 30-летний период изысканий.
    Теория и практика применения ультраокситермолиза базируется на работах доктора технических наук, профессора В. Н. Пиялкина.
    Книга изложена научно-популярным языком для широкого круга читателей. Изложенные материалы представляют интерес для студентов и магистров по специальности 05.21.03 - «Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины».
    Новый взгляд на проблему утилизации древесных отходов позволит предпринимателям воспринимать их как техногенное сырье.

                ВВЕДЕНИЕ





    В монографии предложено решение проблемы рационального использования лесного ресурса с целью переработки неиспользуемой биомассы дерева для получения продуктов биоэнергетики и углеродистых восстановителей.
    Актуальность темы исследования имеет три аспекта. Во-первых, неуклонное истощение запасов ископаемых топлив и увеличение затрат на разведку и добычу нефтепродуктов из более глубоких и труднодоступных участков земных недр привело к вовлечению в сырьевую базу топливно-энергетических и химических производств альтернативных источников возобновляемых ресурсов растительного происхождения. В большинстве стран, в том числе и в России, возобновляемым сырьем для биоэнергетики являются нетоварная низкосортная древесина и отходы от механической переработки деловой древесины. При наличии лесопокрытых площадей России 772 млн. га ежегодное освоение расчетной лесосеки составляет менее 25 %. Из-за старения леса, подверженного болезням, в лесах нашей страны ежегодно образуется до 50 млн. м³ дровяной древесины без учета отходов от лесозаготовок [243]. Накопление нетоварной древесины, валежника и сухостоя в лесах ухудшает экологическую обстановку: приводит к ветровалам, размножению лесных вредителей и пожароопасной обстановке. Увеличение себестоимости лесозаготовок, рост железнодорожных тарифов делает транспортировку дровяной древесины нерентабельной без ее использования на месте, на нижних складах, в качестве сырья для переработки в продукцию лесохимических производств. Также не используются во многих регионах отходы лесопильных деревоперерабатывающих заводов. Переработка древесной биомассы на нижних складах в промежуточные жидкие топливные продукты с более высокой концентрацией содержания углерода и водорода, а также для получения углеродистых восстановителей позволит эффективно использовать невостребованный сырьевой ресурс.
    Вторым важным аспектом является то, что из биомассы дерева можно и нужно получать котельные и моторные топлива, древесные бытовые и дисперсные угли, осветляющие активированные угли, гемо- и энтеросорбенты, качественные восстановители для электрометаллургии, в т.ч. для получения «солнечного кремния» и карбида кремния. Однако древесные отходы не находят применения ввиду того, что экономически их не выгодно перерабатывать традиционными механическими способами. Поэтому целесообразно их перерабатывать в продукты пиролизного производства [241].

    Древесный уголь и продукты биомассы используются в качестве пищевых и кормовых добавок для животных. Из древесной биомассы получаются уникальные органические соединения [164, 256, 314, 423].
    Перспективными методами переработки отходов древесного сырья являются термические методы ввиду относительно низких капиталовложений и возможности получения качественно новых товарных продуктов [19, 239]. Основным преимуществом современных технологических схем процессов ультратермолиза [192, 209, 221, 245, 285] к перерабатываемому древесному сырью является их «всеядность» по разнопородности, фракционному составу и исходной влажности, что значительно расширяет производственную базу пирогенетической переработки биомассы дерева. Переработка отходов биомассы дерева методом ультратермолиза в виде щепы и опилок позволяет получать в основном бионефть (БНФ) и мелкий древесный уголь (МДУ). Действующий, однако, на сегодняшний день ГОСТ на древесное сырье ограничивает возможности его использования для получения древесного угля.
    Согласно ГОСТ 24260-80, для пирогенетической переработки с получением качественного кускового угля (фракция размером более 25 мм) пригодно лишь стволовое сырье из твердолиственной древесины толщиной 30-180 и длинной 250-330 мм.
    Жидкие и твердые продукты пиролиза древесины обладают большой энергетической плотностью по сравнению с дровами. Энергетическая характеристика топлив представлена в табл. 1.
    Бионефть (БНФ) - наиболее перспективный вид топлива из возобновляемого сырья, т.к. в продуктах ее сгорания фактически отсутствуют SOx, а количество образующихся NOx в половину меньше по сравнению с ископаемыми топливами. БНФ вследствие ее текучести проще и дешевле транспортировать, хранить и использовать, чем саму древесную биомассу.
    Учитывая нарастающий интерес к БНФ и перспективность данного направления, во всех промышленно-развитых странах интенсивно прорабатываются направления по быстрому пиролизу биомассы с использованием специальных энергетических лесопосадок (ива, тополь, эвкалипт).
    Мелкий древесный уголь (МДУ) - «нестандартный» по качеству продукт. Между тем, потребность в мелком древесном угле для промышленных целей весьма значительна. Это традиционные области потребления дисперсного древесного угля: производство электро-угольных изделий (электроды, щетки электродвигателей, угольные сопротивления, электрообогреватели типа «доброе тепло» и т.п.),