Mikä pannu?

[ev3449]

Hei

Minkä takia syottökaukalo pitää tehdä haponkestävästä tai ruostumattomasta tavarasta. Ensiarvoisen tärkeä on saada lämmityksen alussa lämpötila riittävän korkealle. Tämän jälkeen ei nähdäkseni syöttö suppilossa pitäisi pitäisi näkyä kosteutta. Tietenkin jos puut on märkiä voi kosteutta esiintyä. Minulla toimii Ariterm 35+ kosteus ongelmitta.
Alku lämmitykseen kuivat puut ja kattilavesi vähintään 80 asteeseen. Se pitää kosteuden loitolla. !50 asteen savukaasut ei ongelma kunhan kattilavesi on sen 80 astetta.

Terv. Oulujärven rannalta     

Ei kukaan pakota käyttämään sopivampia materiaaleja, eikä halpakattiloiden kohdalla perus ”rakenneterästä” kummoisempaa materiaalia monessa kohtaa taideta käyttääkään.

Kun polttotekniikassa on menty eteenpäin, syöttökaukaloksi mainitsemasi ”tila” saanut varastopesäisyyden lisäksi käyttötarkoituksen yhä enenevissä määrin puun kaasutus- ja kuivatuskäytössä.

Varastopesässä sijaitsevat puut eivät lämpene -> kuivu -> kaasuunnu -> hiili pala kerralla, vaan prosessi etenee ja on pisimmällä arinalla sijaitsevassa hiilenpoltossa. Ylimpänä varastopesässä puut ovat lähinnä saapumistilaansa. Ns. kaasutuskattiloissa tämä jatkuva prosessi pyritään pitämään mahdollisimman tasaisena ja yhtäjaksoisena. Isoa osaa kaasuuntumisen säännöstelyn kohdalla näyttelee lämpötilan hallinta. Ensiöilmalla määritetään tuotettu lämpö, mutta vesivaipalla mm. estetään lämmön ja täten kuivatuksen/kaasuuntumisen eteneminen varastopesässä hallitsemattomasti.

Kun lämpötila puussa kohoaa sen lähestyessä arinan paloaluetta (pyrolyysi), muodostuu metaania, asetyleeniä, etyleeniä, raskaampia terpenoideja sekä etikkahappoja ja metanolia. Erottuneet hiilivedyt myös reagoivat keskenään muodostaen puuhappoja ja tervoja. Karkeasti voi sanoa, että jonnekin 400C tietämille asti puusta tislautuu pääosin etikkahappoa, metanolia, tervaa ja kaasumaisia yhdisteitä…

Omassa kattilassani koivua varastopesään mahtuu kertalatauksella n. 85kg. Lämpötilan eteneminen puussa -> puun kuivatus ja kaasutus kestää 40kW kattilalla useita tunteja ja näin myös vallitsevat olosuhteet ”varastopesässä”. Ko. kattilan varastopesä on valmistettu aisi 316 teräksestä joka on nyt kestänyt aktiivikäytössä (n. 10 tonnia/vuosi) 34 vuotta. Perus teräksisillä varastopesillä varustettujen kaasutuskattiloiden ilmoitetaan menettävän ainevahvuuttaan keskimäärin n. 0,6mm vuodessa ja nimenomaan varastopesän puolelta.

Tuossa aiheeseen liittyvä videon pätkä: https://www.youtube.com/watch?v=p_7BPKexaoI

[seppol]

Puussa on rikkiä 0,05 % painosta. Jos poltetaan 100 kg puuta, rikkiä on 50 g. Rikin moolipaino on 32 g eli sitä on 1,7 moolia. Tästä syntyy 1,7 moolia rikkihappoa H2SO4. Sen moolipaino on 98 g. Rikkihappoa syntyy 153 g jokaisesta 100 kilosta puuta. Kun poltetaan 100 kiloa puuta savukaasujen massa on n. 1000 kg. Pitoisuus on 1,5 / 10000. Tämän edellytys on että kaikki rikki muuttuu rikkihapoksi.

Mitä katselen taulukoita, rikkihapon höyrystymispiste on 337 C.

[repa]

No joo, ei tuossa synny rikkihappoa vaan rikkihapoketta: H2SO3. Se on laimea happo.

60-luvulla öljylämmittäjille muistaakseni opetettiin pitämään kattilalämpö yli 80 asteen ettei tuo hapoke kondensoidu.
Yllättävän paljon paljon tota rikkiä kertyy pitkässäjuoksussa vaikka pitoisuus on noinkin pieni.

Yleisesti pidetään pahana puunpoltossa syntyviä etikkahappoja, mutta jos palaminen on "täydellistä" niin niitä ei pitäisi syntyä?

Jos seppol löytää taulukosta tuon hapokkeen ominaisuudet niin täällä ollaan kuulolla.

Onko seppol jo ääntä availlut?

[ev3449]

Kemia ei varsinkaan ole vahvinta osaamistani, joten paremmin ymmärtävät korjatkoot/selitelkööt tarkemmin…

Kaasujen koostumus ja täten myös olosuhteet ennen ja jälkeen varsinaista palamista ovat kuitenkin  kaksi täysin eri asiaa.
Puun kemiallinen koostumus on käytännössä hemiselluloosaa, selluloosaa ja lingiiniä. Sekä hemiselluloosan, että selluloosan hajotessa muodostuu mm. etikkahappoa.
Pyrolyysissä puusta on mitattu tislautuvan etikkahappopitoisuuksia suuruusluokkaa 5-7%.

Happojen kohdalla lienee myös huomioitava, että 100% konsentraatio ei suinkaan aina ole materiaaleille se pahin syövyttäjä. Lisäksi syöpymiseen liittyy varsinaisten syövyttävien aineiden ja syöpyvien materiaalien lisäksi paljon ”epäpuhtauksia” jotka vaikuttavat tapahtuviin reaktioihin.

Ymmärtääkseni rikin palaessa muodostuu rikkioksidia. Riippuen tarjolla olevasta hapesta ( liika yli-ilmamäärä) hapettuu tämä mahd. edelleen rikkitrioksidiksi joka reagoidessaan savukaasujen sisältämän kosteuden kanssa muodostaa rikkihappoa.
Johtuen savukaasujen rikkidioksidipitoisuudesta, vesikastepisteen alittuessa muodostuu myös rikkihapoketta, joka on ymmärtääkseni terästä, huomattavasti samanvahvuista rikkihappoa tehokkaammin, syövyttävä aine.

[seppol]

Rikkihapoke on H2 S O3. Siinä on kaksi OH rymää ja yksi happiatomi sitoutuneena rikkiatomiin. Rikkihapossa on kaksi happiatomia ja kaksi OH ryhmää kiinnittyneinä yhteen rikkiatomiin. Kumpaakin syntyy yksi mooli jokaisesta rikkimoolista. Hapoketta tulee vähemmän koska sen moolimassa on pienempi, 82 g. Hapoketta ei ole puhtaana vaan se on veden ja rikkidioksidin yhdiste. Rikkihapoke on heikko happo ja sitä käytetään mm. säilöntäaineena.

Kummalla nyt sitten kattila ja hormi halutaan pilata?

Ei vielä mutta seuraavaksi olisi Hidas (säveltäjän sukunimi) Requiem.

[repa]

Kuvassa rikkihapon kastepiste savukaasujen ja kosteuden funktiona.

https://chemengineering.wikispaces.com/file/view/Sulfuric_Acid_Dew_Point.png

Rikkihapon kastepistettä saattaa alentaa muut savukaasujen sisältämät yhdisteet.


Rikkihapoke tosiaankin tarvii nestemäistä vettä syntyäkseen. "Normipuita" poltettaessa veden kastepiste jää noin 50 C, joten hapoketta ei synny alle tuon lämpötilan. Toisaalta hapoke väkevöityy pienestä vesimäärästä johtuen.


SO2:n ja SO3:n suhde asettuu lämpötilasta riippuvaiseen tasapainotilaan, jotenkin kuva ( 6.2 a ) ja teksti hiukka ristiriidassa, sivulla 75: ( muoks; sivunumero oli väärä  )

http://dspace.cc.tut.fi/dpub/bitstream/handle/123456789/22458/Sadeharju.pdf?sequence=1



Ilmeisesti kattila ja hormi pilaantuu molemmilla   , halusi tai ei  



Taizeja pukkaa, avaus oli tänään.

[seppol]

Kuivassa puussa on vetyä 5 % painosta. Jos puuta on 100 kg, vetyä on 5 kg. Tästä syntyy vettä 45 kg. Jos kosteutta on 20 %, sitä on lisäksi 25 kg. Vettä kaikkiaan on 70 kg.
Syntynyt rikkihappo 150 g on 0,21 % vedestä.

[AnssiKo]

Kuivassa puussa on vetyä 5 % painosta. Jos puuta on 100 kg, vetyä on 5 kg. Tästä syntyy vettä 45 kg. Jos kosteutta on 20 %, sitä on lisäksi 25 kg. Vettä kaikkiaan on 70 kg.
Syntynyt rikkihappo 150 g on 0,21 % vedestä.

Jos nyt puut oliskin hiukan kuivempia, vaikka 15% ja blandis ei menis ihan tasan koko settiin, silti väkevyys olis alta prossan. Ei vaikuta ihan karmeelta myrkyltä, sen enempää tiilelle ku raudallekaan. Pitkä altistus on tietty oma lukunsa, mut silti taidetaan puhua vielki oikeesti aika marginaaliriskistä?

[vilhos]

Hei
Minun lämmitystapa on se että saan kattilan lämpötilan mahdollisimman nopeasti vähintään 80 asteeseen.
Ariterm +35 on syöttökaukalon seinät vesi tilana. Kyllä 80 tai hiukan yli astetta käsittääkseni kuivattaa puita. Tietysti silloin jos puut ovat kosteat on mahdollista että kosteutta voi näkyä ainakin lämmityksen alussa. Mutta se ei ole mielestäni ongelma. Tuossa minun tekemässäni automaatissa ei ole kattilavedestä muuta ohjausta kuin  90 asteen jälkeen. Latauspaketin termostaatilla voi ohjat kattilaan menevää vettä vaikka 80 asteeseen.
Automaatti hoitaa savukaasulämpötilan haluamasi käyrän mukaan toimivaksi. Sinä aikana mitä menee kattilan manuaali ja palamisen kyttäämiseen/ säätöön voi keskittyä kuivaamaan puita. Ei tarvitse pelätä sitä että puut on liian kuivia.

Terv. Oulujärven rannalta

[seppol]

Lueskelin muutamia vuosia sitten artikkeleita puun tasapainokosteudesta. Niissä törmäsin siihen että kosteus ilmoitettiin suhteena kuivaan puuhun. Olin kovasti moista vastaan.
Mieli on kuitenkin muuttunut. Laskelmat on paljon helpommat tehdä kun poltetaan aina 1 kg kuivaa puuta ja keitetään kosteus siinä vieressä. Energian tuotto on aina sama eikä sitä tarvi joka kerta laskea. Myös savukaasumäärä on aina sama paitsi että siihen lisätään ylimääräisen ilman happi ja typpi.
Paljonko puuta on otettava jos kuivaa pitää olla 1kg ja kosteutta on 20 % kokonaispainosta. Yksinkertaisesti 1 / 0,8 = 1,25 kg. Kuivaa puuta on 1 kg ja vettä 250 g.
Entä jos kosteus on 15 %. Lasketaan 1 / 0,85 = 1,176 kg. Kuivaa puuta on 1 kg ja vettä 176 g.

[repa]

Niinpä, niinpä....

Ite lähestyn asiaa lämmittäjän näkökulmasta. Jos lämmittäjä punnitsee pesällisen puita esim 37,5 kg, jonka kosteus 20 % niin puuta on 30 kg ja vettä 7,5 kg. ( laskettu kokonaispainosta ).

Tai
puuta on 31,25 kg ja vettä 6,25 kg, kun lasketaan puun kuivapainosta.

Kun pikamittarilla mittaatte puun kosteutta, onko prosentti ilmoitettu kuiva- vai tuorepainon suhteen?

Jos itse määrittä kosteusprosenttia punnitsemalla ja kuivaamalla puukappaleen, saa helposti veden määrän laskettua mutta kosteusprosentin voi laskea brutto tai netto painoon suhteutettuna.

Yleinen käytäntö ? ( tekniikan alalla? ) taitaa olla kuiva-aineen suhteen määritetty prosentti.
Tuorekurkun sanotaan sisältävän 95 % vettä, lienee kokonaispainoon nähden. Kuiva-aineen suhteen kosteus-% onkin 2000%.