Содержание к диссертации
Введение
1. Литературный обзор 6
1.1 Повреждение сибирским шелкопрядом хвойных лесов 6
1.2 Древесина здоровой лиственницы, как сырье для углежжения 10
1.2.1 Анатомическое строение 11
1.2.2 Физические свойства 13
1.2.3 Химический состав 14
1.3 Способы получения углеродных адсорбентов 16
1.4 Процесс пиролиза 18
1.4.1 Формирование структуры древесного угля 18
1.4.2 Факторы, влияющие на выход и качество древесных углей 20
1.5 Процесс активации 24
1.6 Пористая структура активных углей 27
1.7 Получение активных углей из здоровой древесины лиственницы 30
2. Методы проведения эксперимента 33
2.1 Объекты исследования 34
2.2 Определение химического состава 35
2.3 Микроскопическое исследование древесины 36
2.4 Комплексный термический анализ древесины 37
2.5 Экспериментальные установки для получения древесно-угольных сорбентов 38
2.6 Методы испытания углей 40
2.6.1 Определение технических характеристик древесных углей 40
2.6.2 Определение сорбционных характеристик активных углей 41
2.6.3 Методы определения параметров пористой структуры 41
2.6.4 Методы определения удельной поверхности 42
2.6.5 Распределение пор по размерам 44
2.7 Оптимизация процесса получения древесноугольных адсорбентов. 46
3. Экспериментальная часть и обсуждение результатов .51
3 Л Исследование свойств древесины пораженных лиственниц 51
3.1.1 Химический состав 51
3.1.2 Анатомическое строение 54
3 Л .3 Термический анализ древесины 56
3.2 Характеристики древесных углей из пораженных лиственниц 59
3.2.1 Механические свойства 59
3.2.2 Технические характеристики 63
3.2.3 Сорбционные свойства 65
3.2.4 Пористая структура 67
3.2.5 Распределение объемов мезопор по размерам 73
3.3 Характеристик активных углей из пораженных лиственниц 76
3.3.1 Сорбционные свойства 76
3.3.2 Пористая структура 78
3.3.3 Распределение объемов мезопор по размерам 81
3.4 Оптимизация процесса получения активных углей 85
3.5 Характеристики древесноугольных адсорбентов, полученных в оптимальном режиме 92
3.6 Получение активных углей в поле СВЧ 96
4. Технологическая часть 99
4.1 Характеристика исходного сырья 99
4.2 Выбор и обоснование технологического процесса 100
4.3 Описание основного оборудования 100
4.4 Описание технологической схемы 101
4.4.1 Получение углей в разных аппаратах 101
4.4.2 Совмещенный способ получения активных углей 104
4.4.3 Особенности I и II вариантов получения активных углей 105
Выводы 109
Литература
- Древесина здоровой лиственницы, как сырье для углежжения
- Микроскопическое исследование древесины
- Характеристики древесных углей из пораженных лиственниц
- Совмещенный способ получения активных углей
Введение к работе
Главной особенностью лесов Сибири с точки зрения наносимого вреда является периодически возникающее массовое размножение сибирского шелкопряда, обладающее мощным разрушительным действием и наносящее огромный экологический, экономический и социальный ущерб. Не будет преувеличением охарактеризовать вспышку численности этого насекомого как экологическую катастрофу.
Очаги сибирского шелкопряда формируются в лиственничных и темнохвойных насаждениях. Лиственница - главная, наиболее распространенная лесообразующая порода России [1-4]. Площади лесов заселенных сибирским шелкопрядом неуклонно возрастают, так на начало 1999 г. 82 тыс. гектаров к концу 2000 г. более 6 млн. га [5].
В связи со все более возрастающей ролью бережного отношения к растительным ресурсам и рациональному использованию ресурсов, возникла необходимость поиска теоретических положений наиболее эффективной утилизации древостоев, пораженных сибирским шелкопрядом на больших площадях в районах Сибири и Дальнего Востока.
Для химической переработки можно применять низкокачественное древесное сырье. Это позволяет более полно использовать сырьевые ресурсы. Лесозаготовительные организации неохотно приступают к заготовкам древесины в усохших насаждениях. Большие массивы таких насаждений обычно расположены в малонаселенных районах вдали от основных транспортных путей. Кроме того, этот древостой низкого качества непригоден для деревоперерабатывающей промышленности, потому что с увеличением срока поражения количество деловой древесины снижается [6-7]. Один из путей использования этой биомассы древесины является пирогенетическая переработка на угольные материалы. Современное производство пористых углеродных материалов использует незначительную часть потенциальных сырьевых источников.
Общая потребность отечественной экономики в углеродных адсорбентах удовлетворяется лишь на 69 %. Основной областью потребления производимых отечественных углей является оборонная промышленность, доля которой в общем объеме потребления составляет 25 %. В то же время нормальное функционирование крупномасштабных производств сахарной, пищевой, химико-фармацевтической, химической и ряда других отраслей промышленности поддерживалось за счет импортных поставок. Доля импортных адсорбентов в этих отраслях 30-50 %. При этом не учитывается необходимость использования активных углей для решения остро стоящих экологических проблем, таких как охрана окружающей среды и подготовка питьевой воды [8-9]. Реализация Российской Государственной программы охраны окружающей природной среды, обеспечения экологической безопасности и повышения эффективности многих отраслей народного хозяйства требуют безусловного насыщения потребительского рынка всем необходимым ассортиментом активных углей.
В связи с отсутствием интереса к древесине лиственницы, пораженной сибирским шелкопрядом, со стороны хозяйственных и научных организаций сведения об исследованиях, подобных предлагаемым в настоящее время отсутствуют. Поэтому чрезвычайно важно вооружить научную общественность сведениями о структуре и свойствах такой древесины, определить закономерности происходящих термохимических процессов превращения в угольные материалы этой древесины с целью наилучшей их организации.
Уничтожение очага экологической опасности, переработка погибшей древесины на древесноугольные материалы может принести экономический и экологический эффект. Эта тема сегодня оказывается актуальной. В работе рассмотрены основы технологии получения активных углей из древесины лиственницы, пораженной сибирским шелкопрядом, с учетом особенностей сырья и его свойств.
6 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Древесина здоровой лиственницы, как сырье для углежжения
В качестве сырья для производства древесных и активных углей, в основном, используют древесину березы и бука [26]. Однако постоянно возрастающая потребность промышленности в углеродных сорбентах стимулирует разработку методов их получения из других видов древесного сырья [27-46].
Лиственница - главная, наиболее распространенная лесообразующая порода России. Лиственничные леса занимают площадь 278 млн. га, что составляет около 40 % всей лесопокрытой площади нашей страны. Общий запас древесины в лиственничных лесах -25,2 млрд. м или примерно 34 % всех запасов российских лесов [1, 2, 3]. В лесах Сибири и Дальнего Востока лиственничники занимают более половины покрытой лесом площади. В Западной Сибири лиственница, в основном, произрастает на севере Тюменской области, в Южных районах Алтая и Восточного Казахстана, где на ее долю приходится более 7% лесопокрытой площади.
Лиственница сибирская занимает примерно 14% всех лиственничных лесов страны. Лиственница сибирская произрастает на территории северовосточной части Западной Сибири и части Восточной Сибири в бассейне р. Енисей. На севере граница проходит по р. Пясине до 72 с.ш.; на востоке -вдоль р. Енисей, до устья р. Витим, к оз. Байкал. В Забайкалье ее граница проходит по Яблоневу хребту. На юге простирается по горным системам Сибири до пустынь и степей Казахстана и Центральной Азии. На Востоке ее ареал граничит с лиственницей даурской, на западе - с лиственницей Сукачева [1, 47-49]. По данным на 1.01.2005 г., представленным Агентством лесного хозяйства по Красноярскому краю, Таймырскому и Эвенкийскому автономным округам, общая площадь земель лесного фонда, подведомственных агентству, составила 155,7 млн. га. С присоединением
Эвенкии и Таймыра запасы лиственницы в объединенном регионе увеличились до 43,5 %, то есть основной лесообразующей породой является лиственница [4].
Лиственничные леса - многофункциональный защитный фактор, который может использоваться в целях охраны воздуха, воды, почвы и фауны [50].
Анатомическое строение, химический состав, физические свойства древесины во многом определяют структуру и физические свойства древесных и активных углей [51].
Прочность углей в значительно большей степени определяют не условия выжига углей, а механическая прочность переугливаемой древесины, которая, в свою очередь, определяется анатомическим строением древесной породы.
В.Н. Рачинской [52] установлена взаимосвязь анатомического строения древесины с пористой структурой древесных углей. Путем измерения толщины клеточной стенки, диаметра и числа ранних и поздних трахеид в одном радиальном ряду клеток ею изучено строение срезов лесосечных отходов ели, лиственницы, пихты и сосны. По величине общей поверхностной пористости указанные отходы этих пород древесины располагаются в следующий убывающий ряд: сосна ель лиственница пихта. Древесные угли, полученные из них, по суммарной пористости и объему макропор располагаются в такой же ряд. Объем пор лиственничного угля выше чем у березового [53]. Работами М.М. Дубинина [54] и [55] установлено, что угли сохраняют структуру и форму пор исходного материала. Первичная пористая структура угля-сырца, образующаяся в результате пиролиза соответствует анатомическому строению растительного сырья.
Анатомическое строение лиственницы отличается от других хвойных пород развитой смолоносной системой и повышенным содержанием коры -18-25 %, то есть в 2 раза больше, чем у сосны и в 3 раза больше чем у ели [25]. Большое влияние на пористое строение древесных и активных углей может оказывать капиллярная система древесины. Так 90 % объема древесины лиственницы составляют трахеиды, которые примерно в 3 раза длиннее либриформа, основного клеточного элемента лиственной древесины. Средняя ширина трахеид древесины лиственницы 0,044 мм. Число окаймленных пор в поздней древесине в 3-4 раза больше, чем у трахеид ранней древесины [56]. На 1 мм сечения приходится 1-4 горизонтальных и 6-9 вертикальных смоляных ходов [57]. Площадь смоляных ходов на 1 см2 поперечного среза составляет 0,421 мм . Среди хвойных пород лиственница отличается большим содержанием поздней древесины, отличающейся от ранней, высокой плотностью, прочностью и длинными узкими трахеидами с толстыми стенками [58]. Объем твердой ядровой древесины у лиственницы в 3 раза больше чем у ели и сосны. Заболонь узкая:8-20 мм. Толщина серединной пластинки ранней древесины 1,45 мк, а поздней - 3,11 мк. Высокое содержание коры, большой процент поздней древесины, отличающейся высокой плотностью, длинными трахеидами с большим содержанием окаймленных пор, а так же развитая смолоносная система лиственницы обуславливают особенности пористого строения лиственничных углей. Древесные угли из лиственничной древесины, в сравнении с березовыми, отличаются лучше развитой транспортной пористостью, большей суммарной пористостью [53, 59], в связи с большими размерами полостей внутри трахеальных волокон ранней и поздней древесины.
Микроскопическое исследование древесины
Комплексный термический анализ позволяет выяснить динамику процессов формирования углеродного скелета при термообработке древесины, определить потерю массы при различных температурах нагрева образца, тепловые эффекты.
Данный анализ выполнен на дериватографе системы Ф. Паулик, И. Паулик и Л. Эрдеи в атмосфере гелия при следующих условиях: масса навески древесных опилок - 2,5-10"4 кг; скорость подъема температуры - 6С/мин; конечная температура нагрева - 900С; держатель образца - платиновый тигель с крышкой; эталонное вещество - прокаленная окись алюминия; влажность опилок - 4 %. Проведен расчет потери массы по кривой ТГ, записываемой на дериватограммах и характеризующую потерю массы вещества при повышении температуры. По дериватограммам вычислены скорости потери массы образцов при действии повышающейся температуры и вычерчены соответствующие кривые, характеризующие изменения скорости потери массы древесины.
Экспериментальные установки для получения древесно-угольных сорбентов
Регулирование температуры от комнатной до 1100 С осуществлялось с помощью встроенного внутри камеры терморегулятора. Контроль температуры в рабочем пространстве осуществлялся с помощью хромель-алюмелевой термопары, вводимой через отверстие в крышке реторты (1) в чехол для термопары (4), и показывающего милливольтметра. В крышке реторты укреплен штуцер для отвода парогазов (3), уплотнение между крышкой и корпусом реторты достигается за счет прокладки из паронита (5). Установка активации водяным паром (рисунок 2.4) состоит из реакционной камеры (1). Внутрь камеры вставлен змеевик (2), в котором происходит испарение и перегрев пара. Змеевик проходит через ложное днище (3), предназначенное для равномерного распределения пара в слое угля. Вода в необходимом количестве подается перистальтическим насосом типа Н11/Д в змеевик (2). В крышке камеры укреплен штуцер для отвода парогазов (4). Обогрев камеры ведется с помощью нихромовой спирали (5). Теплоизоляция печи выполнена из листового асбеста и асбестовой крошки (6).
Температурный режим регулируется изменением электрического напряжения подаваемого от ЛАТРа. Контроль за температурой осуществляется при помощи хромель-алюмелевой термопары, вставленной в днище камеры (7).
Установка активации в поле СВЧ представляет собой микроволновую печь: СВЧ-генератор с рабочей частотой 2450 МГц, реактор в виде короткозамкнутого резонатора, кварцевый контейнер, снабженный устройствами подачи воды и отбора парогазовых продуктов. Потребляемая мощность печи - 1150 Вт, выходная мощность - 100 Вт/800 Вт. Преобразователем электроэнергии в СВЧ - колебания является магнетрон.
Принцип работы микроволновой печи основан на способности электромагнитных волн сверхвысокой частоты (2450 МГц) мгновенно проникать внутрь вещества. В диэлектрике, облученном электромагнитной волной создается переменное электрическое (и магнитное) поле. Молекулы диэлектрика начинают колебаться, меняя свою ориентацию в пространстве, что вызывает интенсивное нагревание диэлектрика. Определение технических характеристик У образцов угля-сырца, полученных при температуре 500С, стандартными методами [162] определялись следующие характеристики: - выход древесного угля; - кажущаяся плотность; - массовая доля золы; - массовая доля нелетучего углерода; - механическая прочность.
Для определения механической прочности древесноугольных материалов применялась разрывная машина РМИ-60, которая является самым универсальным оборудованием для испытания на сжатие, растяжение и другие виды деформации. Эти машины состоят из механизмов передачи усилия - привода, осуществляющего деформацию образца, силоизмерительного механизма, узла для измерения деформации образца, самопишущего приспособления для снятия диаграмм, зажимного приспособления для крепления образцов. Все основные устройства смонтированы на общей станине. На машинах РМИ установлены самоизмерители маятникового типа. Крепление испытуемых образцов в этих машинах осуществляется с помощью специальных зажимов, которые должны обеспечивать равномерное давление по всей ширине образца и предотвращать выпадение образца из зажимов. Испытаниям подвергались образцы древесного угля объемом 1 см .
Для проведения исследований во всех случаях отбиралась средняя проба образца методом квартования [163]. Все опыты дублировались. При анализе экспериментальных результатов пользовались усредненными значениями воспроизводимых опытов.
Характеристики древесных углей из пораженных лиственниц
Механическая прочность угля имеет большое значение как для производств, использующих в своих технологиях древесные угли, так и при транспортировке углей и погрузочно-разгрузочных работах, приводящих к образованию угольной мелочи (отходов).
Прочность углей определяют условия пиролиза древесины, а также механическая прочность переугливаемой древесины, которая в свою очередь, определяется анатомическим строением древесной породы и условиями ее сушки.
Строение древесины лиственницы специфично, а ее отличие от других пород состоит в том, что в ней, в сравнении с другими породами, удачно сочетаются несколько повышенная пористость с высокой плотностью древесного вещества, что выражается в достаточно высокой механической прочности самой древесины и прочности получаемых из нее углей [102].
Данные механической прочности углей на сжатие, полученные из здоровой и пораженной древесины лиственницы по высоте ствола представлены в таблице 3.3. Достоверность различий подтверждена критерием Стьюдента по отношению к углям из здоровой древесины.
Угли из пораженной древесины по прочностным свойствам (вдоль волокон) превосходят угли, полученные из здоровой древесины лиственницы. У всех испытуемых образцов по высоте ствола механическая прочность вдоль и поперек волокон от комля к вершине снижается (рисунок 3.4). Исключение составляет уголь, полученный из древесины давностью поражения 12 лет, механическая прочность которого поперек волокон в верхней части имеет наибольшее значение.
Механическая прочность углей из одноименных частей ствола вдоль волокон больше чем механическая прочность поперек волокон в 2-4 раза. У углей полученных из верхних частей древесины сроком поражения 7 и 12 лет прочность вдоль волокон в 2,4-2,8 раз превышает прочность угля полученного из верхней части здоровой древесины лиственницы.
Прочность вдоль волокон у углей полученных из средней и из нижней частей ствола древесины с возрастом поражения увеличивается постепенно. Прочность поперек волокон практически не изменяется.
На прочность пораженной древесины накладывается возраст старения древостоя. При таком воздействии меняются углеобразующие свойства пораженной древесины лиственницы в сторону увеличения прочности углей, несмотря на нарушения в анатомическом строении (раздел 3.1.2). Напротив, в работе [6] установлено, что с увеличением возраста поражения древесины пихты прочность полученного из нее угля снижается и пораженная древесина этой породы в течение первых двух лет пригодна для выработки угольных материалов с достаточной прочностью.
Повышение механической прочности вдоль волокон у углей из древесины лиственницы с большими сроками поражения связано, скорее всего, с особыми свойствами лигнина, подвергнувшегося частичному биологическому окислению. Его деструкция сопровождается реакциями сшивания цепей, что в период пиролиза может вызывать упрочнения структуры получаемого угля.
Пораженная древесина находится в естественно высушенном состоянии (под действием окружающей среды устанавливается равновесная влажность 10-20 %), что является выгодным фактором при углежжении с энергетической точки зрения и положительно сказывается на качестве получаемого угля. Так, здоровая древесина влажностью 45 %, перед пиролизом обычно подвергается искусственной сушке. При испарении влаги с ее поверхности происходит усадка внешних слоев древесины, одновременно идет продвижение влаги от более влажных внутренних слоев древесины к менее влажным наружным. Оба этих процесса ускоряются с повышением температуры, но второй из них протекает медленнее, что приводит к растрескиванию древесины и снижению физико-механических свойств получаемого из нее угля [102].
Высокую прочность углей, полученных из выстоявшейся древесины, также можно связать с особенностями древесины лиственницы, которую издревле используют при строительстве прочностных долговечных конструкций [171].
В связи с тем, что древесные угли с повышенной механической прочностью пользуются большим спросом в промышленности, полученные угли имеют преимущество в сравнении с углями из здоровой древесины.
Технические характеристики углей из древесины лиственницы сибирской, пораженной сибирским шелкопрядом, и здоровой представлены в таблице 3.4.
Выход угля из древесины по высоте ствола уменьшается (от нижней части к верхней), исключение составляет уголь из древесины сроком поражения 12 лет. При сравнении одноименных частей ствола, рассматриваемых модельных деревьев, установлено, что с увеличением давности поражения снижается выход угля (с 33 % из здоровой древесины до 28 % из древесины давностью поражения 12 лет). Выход растворимой и отстойной смолы - 12,8-11,5 %; пирогенетической воды 25 %; кислот водного слоя - 3,2 %; газы и потери - 26-32,3 %.
Кажущаяся плотность полученных углей для деревьев всех возрастов поражения находится на одном уровне и по высоте ствола изменяется в интервалах: верхняя часть ствола - 0,21±0,03 г/см3; средняя часть ствола -0,28±0,03 г/см ; нижняя часть ствола - 0,29±0,03 г/см .
Масса 1 дм3 угля из древесины по высоте ствола (от комля к верхней части) уменьшается, что может быть связано с уменьшением плотности и увеличением суммарной пористости полученных углей. С увеличением срока давности поражения наблюдается увеличение массы 1 дм угля из древесины верхней части ствола, и уменьшение из средней части.
Содержание золы в углях от 0,56 до 0,82 % значительно ниже нормативных требований. Одной из причин таких низких показателей зольности углей является низкая природная зольность образцов древесины от 0,20 до 0,46 % (таблица 3.1).
Содержание нелетучего углерода в углях из пораженной древесины лиственницы находится на уровне аналогичного показателя для угля, полученного из здоровой древесины, и составляет 89 - 91 %. Расхождение средних значений содержания нелетучего углерода можно считать незначимым с надежностью 95 % (по t-критерию), т.е. давность поражения не влияет на содержание в углях нелетучего углерода.
По техническим свойствам уголь-сырец, полученный из всех частей ствола древесины исследуемых возрастов поражения, не уступает углю из здоровой древесины. Согласно ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный», по таким важным характеристикам как содержание золы и нелетучего углерода уголь из пораженной древесины удовлетворяет требованиям к углю марки «А».
Вместе с тем, в связи с особенностями строения древесины лиственницы, сложно получить уголь с высокой кажущейся плотностью и массой 1 дм3, учитываемыми углями марки «А». В связи с этим, угли из лиственницы как здоровой, так и пораженной наиболее подходят для марок «Б» и «В».
Совмещенный способ получения активных углей
Печь пиролиза представляет собой металлическую реторту размерами 2,2 х 3,0 х 2,0 м, установленную на фундамент с небольшим наклоном. Реторта снабжена загрузочно-разгрузочными затворами, позволяющими осуществлять загрузку и выгрузку материала в полунепрерывном режиме. Реторта заключена в шамотную теплоизоляцию. Внешний обогрев ведется топочными дымовыми газами, проходящими через зазор между теплоизоляцией и корпусом реторты [174]. Такой способ подвода тепла позволяет варьировать температурный режим при выжиге угля и получать угли различного качества. Можно достигать содержания в угле нелетучего углерода до 92-94 %.
Печь активации представляет собой две щелевидные камеры, выложенные из теплоизоляционных блоков. Размеры одной камеры 3,0 х 0,15 х 1,40 м. По второму варианту используется блок печей таких же размеров с небольшой модификацией [175].
В качестве печи активации в поле СВЧ предлагаем использовать установку «НПО Техномаш» [176]. Габариты установки 5,5 х 1,5 х 1,7 м, габариты рабочей камеры 3,5 х 1,2 х 1,4 м, рабочая частота 2450 МГц, общая потребляемая мощность 12 кВт.
Сырье влажностью 25 % со склада (1) бревнотасками (2) подается на слешер (3), где распиливается до нужных размеров, крупные куски раскалываются на колуне (4). Измельченная древесина подъемником (36) транспортируется в загрузочный бункер печи пиролиза (5). Печь пиролиза отапливается дровами, сжигаемыми в топке (5а). Уголь-сырец из печи пиролиза выгружается в бункер-накопитель (6). При выгрузке угля-сырца образуется около 20 % мелочи, которую нецелесообразно использовать при активации, поэтому из бункера-накопителя уголь отправляется на грохот (7) откуда фракция размером 2-5 мм направляется на активацию в поле микроволнового излучения в печь СВЧ (8) для получения угля марки ДАК. Полученный уголь отправляется на расфасовочный автомат (32). После рассева от грохота (7) крупная фракция через промежуточный бункер скиповым подъемником загружается в печь активации (10) конструкции СибТИ. Древесный уголь нагревается до температуры 815 С и активируется перегретым водяным паром при этой температуре.
Водяной пар выходит из котла-утилизатора (24) с температурой 120 С и поступает в пароперегреватель (16) где нагревается до температуры 600 С дымовыми газами из топки для сжигания газов активации (15). Из пароперегревателя пар подается в нижнюю часть реторты (10) через коллектор подачи пара (20). Поднимаясь вверх, водяной пар нагревается за счет тепла охлаждаемого угля и с температурой 815 С входит в зону активации. Парогазы активации отбираются из реакционной зоны через коллектор (18). Коэффициент утилизации водяного пара при активации составляет 0,4 [115], поэтому для отводимых газов активации характерно значительное содержание водяных паров. Для повышения теплотворной способности газы активации освобождаются от содержащихся в них паров воды в конденсаторе (21), затем с температурой 50 С подаются вентилятором (22) в газгольдер (23) и сжигаются в топке (15). После сжигания часть поступает на обогрев ретортного блока (10) через коллектор греющих газов (19) и часть на обогрев пароперегревателя (16) и на сушку древесины в сушилку (4).
Активный уголь выгружается через холодильник (11) в промежуточный бункер (12) и затем поступает на измельчение в дробилку (13). Из дробилки уголь поступает в промежуточный бункер (14) и пневмотранспортером (26) направляется в циклон (27). Воздух выходящий из циклона перед выбросом в атмосферу очищается в скруббере (28), вода из скруббера поступает в приемник (28а). Если уголь получен в режиме ОУ-А из циклонов поступает в дезинтегратор (29), где доизмельчается до размера менее 0,1 мм и поступает в отбойно-вихревой классификатор (30) в котором происходит разделение угля на грубую и тонкую фракцию. Грубая фракция из классификатора возвращается в дезинтегратор на дополнительный помол, а фракция тонкого помола поступает в бункер-накопитель (35) и затем на расфасовочный автомат (32), где затаривается в бумажные крафт-мешки. Уголь, полученный в режиме БАУ-А из циклонов (27) поступает на грохот (31), где рассеивается, крупная фракция отправляется на доизмельчение в дробилку (13). Фракция дробленного активного угля размерами 1-3,5 мм, соответствующая требованиям стандарта к активным углям типа марки БАУ
А поступает в бункер-накопитель (34), затем на расфасовочный автомат (32). Фракция активного угля размерами от 0,1 мм до 1 мм соответствующая требованиям ТУ 7654-74 на активные угли типа марки АУП направляются на фасовочный автомат. Фракция менее 0,1 мм отправляется в топку или на хозяйственные нужды.
Совмещенный способ получения активных углей Древесина влажностью 25 % бревнотасками (2) подается для распиловки на слешер (3), затем для измельчения на измельчитель ИПС (4а), после которого для получения активных углей отбирается фракция сырья размерами 35-50 мм. Измельченное сырье скиповым подъемником (36) подается в загрузочный бункер, оттуда загружается в реторту (10).
Процесс пиролиза и активации ведется в одной реторте (10), парогазы пиролиза древесины участвуют в активировании угля. Древесина последовательно проходит сверху вниз температурные зоны, карбонизируется при 500 С, полученный уголь нагревается до 815 С и активируется парогазами пиролиза при этой температуре. Парогазы, образовавшиеся в зоне пиролиза древесины, направляются вниз по ходу движения угля. По мере продвижения вниз в зоны с повышающейся температурой, органические вещества, содержащиеся в парогазах, разлагаются на поверхности угля с образованием пироуглерода и других, более простых по химическому составу продуктов и по мере продвижения их количество сокращается. В тоже время пары воды и углекислый газ реагируют с поверхностью угля, активируя его. Образовавшиеся при активации газы содержат значительное количество горючих компонентов и имеют высокую теплотворную способность. В сравнении с парогазами активации, отбираемыми в первом варианте технологической схемы, парогазы активации, образующиеся во втором варианте, отличаются небольшим содержанием водяных паров 10 % [115].
