Sinds onheuglijke tijden hebben mensen het verbranden van hout ervaren. En sindsdien wordt hout gebruikt als de belangrijkste brandstof, die wordt gebruikt om verschillende kamers te verwarmen en voedsel te koken. Ondanks de verscheidenheid aan brandbare stoffen blijft hout in de 21e eeuw een veel voorkomende brandstof vanwege de lage kosten, beschikbaarheid en gebruiksgemak. Voor een effectief en veilig gebruik in kachels en open haarden, is het noodzakelijk om enige informatie te hebben over de fysische en chemische eigenschappen ervan.
Factoren die de verbrandingstemperatuur beïnvloeden
De maximale verbrandingstemperatuur van hout is afhankelijk van de houtsoort en kan onder de volgende voorwaarden worden bereikt:
- vochtgeh alte - niet meer dan 20%;
- afgesloten ruimte gebruikt voor verbranding;
- beschikbaarheid van zuurstof in de vereiste hoeveelheid.
Het is ook mogelijk om vers brandhout te verbranden met een vochtgeh alte van 40 tot 60%, terwijl:
- ruw brandhout ontbrandt alleen in een goed verwarmde kachel;
- warmteafvoerzal met 20-40% afnemen;
- het verbruik van brandhout zal ongeveer twee keer zo hoog zijn;
- roet zal neerslaan op de wanden van de kachel en schoorsteen.
Verbrandingsefficiëntie zal aanzienlijk worden verminderd vanwege de noodzaak van verhoogde temperatuur, die gaat naar de verdamping van water en de verbranding van teer uit zachthout. Onder ideale omstandigheden hebben beuken en essen de hoogste verbrandingstemperatuur en populier de laagste. Beuken, lariks, eiken en haagbeuken zijn waardevolle houtsoorten en worden niet als brandstof gebruikt. In huiselijke omstandigheden worden berken- en naaldbomen gebruikt om hout in kachels te verbranden, aangezien ze de hoogste temperatuur geven tijdens de verbranding.
Welk hout brandt heter?
Zoals eerder vermeld, is hout een van de meest gebruikte brandstoffen voor het verwarmen van huizen buiten de stad. Aangezien al het brandhout bij verschillende temperaturen brandt, moet u het beste hout kiezen. De belangrijkste voorwaarde voor het verbranden van hout is de aanwezigheid van zuurstof, en dit hangt grotendeels af van het ontwerp van de kachel. Bovendien heeft elk hout zijn eigen chemische samenstelling en dichtheid. Hoe dichter de boom, hoe meer warmteoverdracht ervan. Van bijzonder belang voor een grotere warmteoverdracht van hout bij verbranding? naast de dichtheid en de aanwezigheid van zuurstof heeft het het vochtgeh alte van brandhout.
Droog hout brandt beter en produceert meer warmte dan vochtig hout. Daarom worden ze na het snijden op een houtstapel gelegd en een jaar lang onder een afdak gedroogd. Iedereen die ooit een kachel met hout heeft verwarmd, heeft gemerkt dat er een paar branden.helder, veel warmte afgevend, terwijl anderen smeulen en de kachel een beetje verwarmen. Alles, zo blijkt, hangt af van de warmteafgifte van brandhout. Volgens deze indicator zijn de meest geschikte soorten om in kachels te branden berken, dennen en espen.
Wat komt er vrij als een boom afbrandt?
Bij de verbranding van hout ontstaat rook, bestaande uit vaste deeltjes (roet) en gasvormige verbrandingsproducten. Ze bevatten stoffen die in hout worden aangetroffen. De producten die vrijkomen bij de verbranding van hout bestaan uit stikstof, kooldioxide, waterdamp, zwaveldioxide en koolmonoxide, die verder kunnen branden.
Geschat wordt dat elke kilogram hout bij verbranding ongeveer 800 g gasvormige producten en 200 g steenkool uitstoot. De samenstelling van houtverbrandingsproducten is ook afhankelijk van de omstandigheden waaronder dit proces plaatsvindt. Het kan zijn:
- Onvolledig - treedt op wanneer er onvoldoende toegang tot zuurstof is. Bij verbranding komen stoffen vrij die weer kunnen branden. Deze omvatten: roet, koolmonoxide en verschillende koolwaterstoffen.
- Vol - treedt op bij voldoende toegang tot zuurstof. Als gevolg van verbranding worden producten gevormd - kooldioxide en zwaveldioxide, waterdamp - die niet meer kunnen branden.
Beschrijving van het verbrandingsproces
Er zijn verschillende fasen in het proces van het verbranden van hout:
- Opwarmen - vindt plaats bij een temperatuur van minimaal 150 graden Celsius en in aanwezigheid van een externe vuurbron.
- Ontsteking - de vereiste temperatuur is van 450 tot 620 graden Celsius inafhankelijk van het vochtgeh alte en de dichtheid van het hout, evenals de vorm en hoeveelheid brandhout.
- Verbranding - bestaat uit twee fasen: vurig en smeulend. Beide typen gaan enige tijd gelijktijdig door. Nadat de vorming van gassen is gestopt, verbrandt alleen steenkool (smolt).
- Fading - Treedt op wanneer de zuurstof wordt afgesloten of wanneer de brandstof opraakt.
Dicht hout brandt langzamer dan minder dicht hout vanwege de hogere thermische geleidbaarheid. Bij het verbranden van nat brandhout wordt veel warmte besteed aan het verdampen van vocht, waardoor ze langzamer branden dan droog brandhout. Is het verbranden van hout een fysisch of chemisch fenomeen? Deze vraag is van praktisch belang, en de voorwaarden voor maximale warmteoverdracht en brandduur zullen afhangen van de juiste interpretatie. Enerzijds is dit een chemisch fenomeen: wanneer hout wordt verbrand, ontstaat er een chemische reactie en ontstaan er nieuwe stoffen - oxiden, warmte en licht komen vrij. Aan de andere kant is het fysiek: tijdens het proces vindt een toename van de kinetische energie van moleculen plaats. Als gevolg hiervan blijkt dat het proces van het verbranden van hout een complex fysisch en chemisch fenomeen is. Door hem te leren kennen, kun je de juiste houtsoort kiezen om jezelf te voorzien van een langdurige en duurzame warmtebron.
Kenmerken van de rook die ontstaat bij het branden van een vuur
Als je brandhout in een vuur gooit, ontstaat er een verhoogde uitstoot van rook en koolmonoxide - koolmonoxide. Bovendien verschijnt de rook in verschillende kleuren:
- Wit is een spuitbus, bestaande uit kleine druppeltjes water en teerdamp, komt naar buitenkoud hout. De rook heeft een specifieke geur van roet. Als het houtblok opwarmt, verdampt het, vat het in brand en verdwijnt.
- Grijs - komt van gloeiend heet, maar niet brandend hout en brandhout. Het wordt bij hoge temperatuur gevormd uit kokende oliën en harsen en condenseert tot een nevel. De deeltjes zijn veel kleiner dan die van witte rook, en het is lichter en droger dan het.
- Zwart - verbrande teer, roet genoemd. Het wordt gevormd tijdens de ontleding van koolwaterstoffen in een vlam met onvoldoende oxidatie.
Rook van een vuur blijft lang in het lichaam hangen en bevat een grote hoeveelheid schadelijke stoffen. Dit moet iedereen onthouden die graag bij het vuur zit.
Eigenschappen van hout
Verschillende boomsoorten hebben de volgende fysieke eigenschappen:
- Kleur - beïnvloed door klimaat en houtsoort.
- Glans - hangt af van hoe de hartvormige stralen worden ontwikkeld.
- Textuur - gerelateerd aan de structuur van hout.
- Vocht - de verhouding van het verwijderde vocht tot de massa hout in droge toestand.
- Krimp en zwelling - de eerste wordt verkregen als gevolg van de verdamping van hygroscopisch vocht, zwelling - de absorptie van water en een toename van het volume.
- Dichtheid - ongeveer hetzelfde voor alle boomsoorten.
- Thermische geleidbaarheid - het vermogen om warmte door de dikte van het oppervlak te geleiden, hangt af van de dichtheid.
- Geluidsgeleiding - gekenmerkt door de snelheid van geluidsvoortplanting, hangt af van de locatie van de vezels.
- Elektrische geleidbaarheid - weerstand tegen doorgangelektrische stroom. Het wordt beïnvloed door ras, temperatuur, vochtigheid, vezelrichting.
Voordat ze houtgrondstoffen voor bepaalde doeleinden gebruiken, maken ze eerst kennis met de eigenschappen van hout, en pas daarna gaat het in productie.
Voor- en nadelen van hout
Hout heeft de volgende voordelen:
- uitstekende bewerkbaarheid;
- lichte nageligheid;
- goed gekleurd, gepolijst, gelakt;
- heeft het vermogen om geluiden te absorberen;
- zuurresistentie;
- hoog buigvermogen.
Nadelen van hout zijn:
- verandering in vorm en grootte door krimp en zwelling;
- lage splijtweerstand;
- rotten;
- schade door insecten;
- brand als de veiligheidsregels niet worden gevolgd.
Gebruik van hout in verschillende sectoren van de economie
Hout wordt veel gebruikt in de volgende industrieën:
- multiplex - fineer, multiplex;
- houtbewerking - houten planken, lucifers, timmerwerk, meubels;
- logging - grondstoffen die worden gebruikt in de chemische houtindustrie, consumptiegoederen, allerlei soorten brandhout;
- zaagmolen - verschillende houtsoorten;
- houtchemicaliën – teer, houtskool, azijnzuur;
- pulp en papier - papier, karton, pulp;
- hydrolyse – voedergist, alcoholethyl.
Conclusie
Hout is een van de meest gebruikte materialen ter wereld. Het wordt al eeuwenlang gebruikt in de bouw, de meubelproductie en voor het verwarmen van woongebouwen. Houten constructies worden in elk gezin gebruikt. Hout wordt steeds vaker gebruikt in verschillende industrieën. De belangrijkste voordelen van dit materiaal zijn milieuvriendelijkheid, hoge sterkte, gemakkelijke verwerking, de mogelijkheid om afval voor brandstof en andere doeleinden te gebruiken.
