Переходя к режимным факторам, мы разглядим зависимость процесса от скорости обугливания, давления в аппарате, конечной температуры и среды, окружающей элемент древесной породы.
Скорость. На основании лабораторных опытов можно прийти к выводу, что скорость процесса оказывает приметное воздействие в основном на стадию распада, проходящую в интервале температур 260—290°. Насыщенная подача тепла в это время при измельченной древесной породе ведет к увеличению выхода смолы и снижению выхода
угля при фактически не меняющихся выходах ;низкомолекулярных товаров: кислоты, метанола, альдегидов. Можно мыслить, что при неспешном нагреве часть смолы коксуется на поверхности угля, увеличивая его выход, и одновременно кислород, находящийся в древесной породе, ассимилируется с водородом, давая воду, и с углеродом —СО2. При резвой гонке резко возрастает выход газов и миниатюризируется выход угля и водянистых дистиллятов.
Огромное воздействие на выходы оказывает завышенное давление, образующееся при насыщенном нагреве снутри аппарата. Еще посильнее оказывает влияние в данном случае скорость вывода товаров пиролиза из сферы реакции. Чем резвее выводится смола, тем выше ее выход.
Давление в аппарате. Оно оказывает огромное воздействие на ход процесса теплового распада. К примеру, при изменении давленияот 200атм до 5мм рт. ст. выходы (на полностью сухую лиственную древесную породу) угля и метанола соответственно падают от 34 до 20% и от 3,1 до 1,2%, но растет выход уксусной кислоты с 5,7 до 9,4% и смолы от 0 до 37%. Сразу при вакууме резко меняется состав жижки: в ней возникает большое количество редуцирующих веществ и совсем отсутствует осадочная смола.
Эти зависимости в аппаратах промышленного типа, в частности в ретортах, не употребляются, потому что экономический эффект от их воплощения не окупит технологические осложнения, возникающие при организации высокотемпературного процесса в железных аппаратах в критериях давления либо вакуума.
При переработке древесной породы в аппаратах с внутренним нагревом поток газов и паров стремительно выносит продукты пиролиза из сферы реакции и делает условия, близкие к пиролизу под вакуумом.
Конечная температура процесса. Продукты, выделяющиеся при пиролизе древесной породы, образуются в широком интервале температур. Любой из товаров имеет определенную температуру начала образования, собственный максимум и конец образования. Максимумы подавляющего числа товаров теплового распада древесной породы относятся к температурному интервалу, соответствующему экзотермической реакции. Прерывая процесс, можно убедиться в этих соотношениях. Необходимо подчеркнуть температурные точки:
260°, когда древесная порода становится бурой, отдав конституционную и некотороеколичество обскурантистской воды, СО2, муравьиной и уксусной кислот; часть уксусной кислоты древесная порода дает приемущественно вследствие отщепления ацетильных групп от гемицеллюлоз;
400°, когда отделение основной массы водянистых товаров уже закончено.
Предстоящее увеличение температуры процесса (прокалка) приводит к отделению маленького количества (1,5—2%) тяжелых смол, существенно наращивает выход неконденсируемых газов (от 0,15—0,20 до 0,3—0,4 м3 N на 1кг abs. сухой массы) и дает уголь с растущим содержанием углерода (от 80 до 90-95%).
В газогенераторе прямого процесса и топке ЦКТИ коксовый остаток древесной породы газифицируется либо сжигается до зольного остатка, при всем этом фактически исчерпывающе прокаливается уголь при очень больших конечных температурах.
Среда. Ход и результаты пиролиза в значимой степени зависят от среды, в какой находится нагреваемая древесная порода. Обыкновенной, более нередко встречающейся на практике средой является газовая, либо, поточнее, парогазовая. В реторте древесная порода подвергается пирогенному распаду в слабеньком токе благодаря естественной конвекции товаров ее же распада. В циркуляционных ретортах (печь Козлова, реторта Амзинского завода) средой являются неконденсируемые газы — продукты разложения древесной породы с примесью паров воды и маленького количества органических веществ. Последние находятся в газе вследствие неполного их извлечения в циркуляционно-конденсационной системе. В газогенераторах и топке ЦКТИ средой служит генераторный газ, в каком содержится перегретый водяной пар, отчасти оставшийся от паровоздушного дутья, и в верхних слоях шахты — продукты пиролиза древесной породы нижних слоев. Все, что сказано выше о режимных факторах, относится к перечисленным типам парогазовой среды.
Несколько обособленно стоят процессы пиролиза, протекающие в среде перегретого водяного пара; аква и высококипящих нейтральных жидкостей. Разложение древесной породы в токе перегретого пара приводит к отщеплению метоксильных групп, резкому увеличению выхода летучих кислот и альдегидов, появлению в дистилляте веществ углеводного нрава, понижению выхода угля и полному отсутствию осадочной смолы. Пиролиз древесной породы в аква среде характерен, по сопоставлению с обыкновенной сухой перегонкой, неким увеличением выхода. летучих кислот и угля. Выход смолы при всем этом резко падает. Предпиролиз в среде высококипящих углеводородов в комбинировании с предстоящим высокотемпературным процессом характеризуется завышенным выходом уксусной кислоты.