Производство древесного угля технология: Технология производства древесного угля — перспективы и развитие

Содержание

Технология производства древесного угля — перспективы и развитие

Содержащий почти 100% углерода – древесный уголь, широко известен в качестве безопасного для окружающей среды и эффективного вида горючего. Он не портит воздух ядовитыми испарениями и очень удобен в процессе быстрого приготовления пищи. Он применяется не только в хозяйстве, но и на промышленных предприятиях. На этом топливе функционируют целые металлургические и химические комплексы. В этой статье мы расскажем о том, какое нужно оборудование для производства древесного угля.

Древесный уголь

Древесный уголь получают при помощи сухой перегонки (пиролиза) древесины без доступа воздуха в условиях температуры 450—500°. Во время протекания этого процесса выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон.

Выделяют 3 главных типа этого материала:

  • черный. Его производят из мягких сортов древесины, таких как липа, осина, ольха, ива
  • красный, изготавливается из хвойников, методом мягкого обжига
  • белый, производят из твердых сортов дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров.

Согласно государственным стандартам существуют три марки древесного угля:

  • марка А. Изготавливается из мягких лесоматериалов
  • марка Б. Изготавливается из смеси мягкой и твердой древесины
  • марка В. Создается путем углежжения древесины смеси мягких, твердых лесоматериалов, а также методом мягкого обжига.

Характеристика древесного угля

ПоказателиМарка угляМетод контроля
АБВ, ОКП 24 5571 0150
Высший сорт, ОКП 24 5571 01321 сорт, ОКП 24 5571 01331 сорт, ОКП 24 5571 01432 сорт, ОКП 24 5571 0144
Кажущаяся плотность, г/см3, не менее 0,37 0,37 Не нормируется ГОСТ 7657–94, п. 4.6
Зола, масс. %, не более 2,5 3,0 2,5 3,0 4,0 ГОСТ 7657–94, п.  4.7  и ГОСТ 12596–67
Нелетучий углерод,  масс. %, не менее 90 78 88 77 67 ГОСТ 7657–94, п. 4.8
Вода, масс. %, не более 6 6 6 6 6 ГОСТ 16399–70, разд. 2
Уголь с зернами в местах погрузки, масс. %,  не более:       ГОСТ 7657–94, п. 4.9
размером менее 25 мм 5 5 Не нормируется
размером менее 12 мм 5 5 7 7 7
Головни, масс. %, не более Отсутствие 2 Отсутствие 2 2 ГОСТ 7657–94, п. 4.10
Масса 1 дм3 угля, г, не менее 210 210 Не нормируется ГОСТ 7657–94, п.  4.11

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля из различного сырья предполагает использование углевыжигательной печи ретортного типа. Углевыжигательные печи для выпуска древесного угля сжигают исходное сырье без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из таких этапов:

  • сушка. Для того сырье кладут в углевыжигательный блок и подвергают действию дымовых газов в условиях температуры от 140 до 160°С. Длительность процесса зависит от уровня влажности сырья. Конечным продуктом является материал, высушенный до уровня влажности 4-5%
  • пиролиз. Вначале осуществляется эндотермический режим или сухая перегонка. При этом температура поднимается до 150-300°С. Из сырья удаляется вся вода, оно обугливается, становится бурого цвета. Когда показатель температуры достигает 300°С начинается процесс экзотермического пиролиза, который характеризуется ростом внутренней температуры без подачи тепла извне. Во время этого процесса температура поднимается до 400°С и бурая древесина становится древесным углем, в котором содержится углерода 65-75%
  • охлаждение. Вначале материал охлаждают до температуры, которая не приводит к самовозгоранию при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85°С, однако наилучшим вариантом является 40°С. Именно так выглядит производство древесного угля. Видео процесса представлено ниже.

Оборудование для создания угля

Изготовление древесного угля – довольно привлекательная бизнес — идея. Для старта не нужны серьезные инвестиции, а востребованность продукции дает возможность быстро отыскать потребителей. Для того, чтобы разместить требуемое оборудование достаточно 200 кв. м. Одна печь для производства древесного угля обслуживается бригадой из 2-4 операторов.

Устройства для выпуска древесного угля можно разделить на три категории: стационарные, передвижные, дополнительные.

Углевыжигательная печь или пиролизная бочка является главным оборудованием процесса производства древесного угля. Именно в этом устройстве осуществляется пиролиз древесины. Сегодня можно найти такие печи нескольких модификаций, функционируют они различными методами. Бывают стационарные и передвижные углевыжигательные печи. Однако конечные продукты всегда имеют одинаковые свойства и качество.

Углевыжигательные печи помимо изготовления, выполняют роль утилизатора, обеспечивая двойную выгоду. По этой причине передвижные печи можно применять прямо на лесозаготовительных участках для безотходного производства, а также на стройплощадках.

Стационарные печи применяют для реализации беспрерывного изготовления древесного угля, когда не нужно менять место расположения. Стационарные устройства в отличие от передвижных имеют большие габариты, широкий набор реализуемых задач и высокую производительность. В стационарных вариантах можно использовать различные виды топлива. А в передвижных — исключительно остатки производства древесины.

Главным типом углевыжигательного оборудования можно назвать печь, в которой не происходит контакта между древесиной и газами топочного вида в процессе пиролиза. В этом устройстве сырье располагается в отдельной камере, которая имеет отверстия, пропускающие теплый воздух.

Еще один вид углевыжигательной печи имеет вертикальные реторты, вследствие наличия которых процесс пиролиза на всех стадиях осуществляется более качественно. Однако у такого оборудования есть один существенный недостаток — высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. По этой причине такая углевыжигательная печь нуждается в дополнительных очистных фильтрах.

Углевыжигательная печь для изготовления древесного угля создается из кирпича или металла. Металл необходимо изолировать термостойким материалом, чтобы предотвратить теплоотдачу. Камеры и реторты создаются из жаростойких металлов.

Главные составные части печи:

  • топочный блок. В нем сушится сырье
  • углевыжигательный блок. В нем происходит процесс пиролиза
  • основание. На него крепится топочный и углевыжигательный блок
  • пандус. По нему выгружается емкость с готовой продукцией.

Дровокол является вспомогательным оборудованием, которое применяется для заготовки дров. Существуют горизонтальные и вертикальные дровоколы. В горизонтальных устройствах бревно кладется в желоб и направляется на нож, или же нож двигается к бревну. В вертикальных устройствах нож опускается на бревно. Такие дровоколы отличаются более высоким КПД, потому что бревно не подвергается трению.

Кроме этого к дополнительному оборудованию можно отнести:

  • автоматическую линию фасовки древесного угля. Она выполняет задачу автоматизации и окончания процедуры изготовления древесного угля. Линия включает приемный бункер с сеткой, предотвращающей попадание головней, вибролоток, ковшовый транспортер и накопительный бункер с датчиком объема. Древесный уголь, постепенно продвигаясь по узлам линии фасовки, приобретает конечный внешний вид
  • дозатор весовой. Этот аппарата в автоматическом режиме осуществляет распределение заданной массы крупнокусковых углей в мешки.
    Он дает возможность фасовать древесный уголь в виде конечного продукта
  • сепаратор выполняет роль распределителя угольной продукции по заданным габаритам для разных нужд и ценовых категорий.

Стоит отметить, что оснащение, которое предназначено для изготовления древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, вследствие чего наблюдается существенная экономия электроэнергии. Себестоимость изготовления уменьшается, а прибыль растет.

Качественно произведенный древесный уголь имеет структуру древесины, различимы годовые кольца на торце бруска. Если постучать по древесному углю получается звонкий звук. Он черного блестящего цвета, должен иметь минимальное число трещин. Наилучший уголь получается из березы и дуба, потому что имеет наиболее длительный период горения и стабильный жар.

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля

Технология производства древесного угля относительно проста, но все-таки требует определенной культуры производства и владения особенностями технологических процессов. Несоблюдение технологических процессов приводит к снижению выхода угля, уголь получается с трещинами, мелкий, пахнущий смолами, недожженный. 

 

Для получения угля из древесины, она должна пройти процесс пиролиза, разложения без доступа кислорода. Древесина разлагается, под воздействием нагрева, в реторте – стальной емкости с плотно закрывающимися загрузочными отверстиями, нагрев происходит путем помещения реторты в специальную печь.

 

Газы, которые выделяются в процессе пиролиза, отводятся через специальную трубу от реторты в топочную камеру и там сжигаются. За счет постоянного поступления выделяемого газа в топку, происходит минимальный расход дров для поддержания горения. Пиролиз можно разделить на три основных этапа, которые отличаются между собой по контрольным замерам и видимым признакам.

Сушка древесины – это первый этап. Она происходит при температуре менее 150°С , из сырья выходит влага. Технический процесс как раз начинается с того, что измельченные до нужного размера березовые дрова кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и ставят в сушильную камеру.Сырье должно соответствовать ГОСТ 24260-80.

Для измельчения заготовок до оптимального размера, длина не более 0,5 м и диаметр не более 0,1-0,15 м используют специальный станок — электрической дровокол колун.

После того как древесина прошла сушку, реторту, с помощью грузоподъемного механизма (например кран-балки) , перемещают в пиролизную камеру. Там происходит второй этап — собственно пиролиз, сухая  перегонка.

Из-за того что древесина состоит из целого комплекса органических соединений, процесс распада древесины получается весьма сложным. Органические соединения имеют разный  молекулярный вес, поэтому происходящие между ними химические реакции тоже различны. В рамках данного сайта имеет смысл описать лишь в общих чертах эти реакции, так как рассчитывать или детально описывать все эти реакции будет трудно .

 

В общем, в процессе пиролиза проходят последовательные и параллельные химические реакции, которые приводят к появлению новых и разрыву старых, существовавших до термической обработки, связей. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции.

Первым начинает распадаться ксилан, при температуре 150°С, процесс продолжается и при 250°С и более. Этот процесс ведет к обр азованию таких веществ, как уксусная кислота, фурфулол и газы.

Кроме этого, на поверхности древесины при температуре 170-200°С начинают расщепляться гемицеллюлозы.

Следующим начинает распадаться лагнин, при температуре 200°С , что ведет к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.


На этом этапе можно выделить период называемый экзотермическим, он очень важен для всего процесса углевыжигания в целом. В этом периоде пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С. Температура древесины начнет увеличиваться самопроизвольно, пока все тепло экзотермы не выделиться.

Для следующего этапа, прокалки угля, снова потребуется подвод внешнего тепла.

Третий этап – прокалка угля. Если на предшествующем этапе происходило образование угля, то на этом смолы в небольшом количестве и много неконденсируемых газов отделяются от образовавшегося угля. Это происходит при температурах от 350 °С  и до 550°С . Прокалка проходит все в той же пиролизной камере.

  Завершаюий этап — охлаждение, упаковка, хранение.  После того как процесс пиролиза закончился реторты с готовым углем с помощью кран-балки вынимают из пиролизной камеры поочередно или попарно, и устанавливаются в кассету для остывания. Время охлаждения изменяется в зависимости от внешних факторов (время года, наличия или отсутствия ветра, осадков).

Остывшие реторты опять поднимают и вывешивают над фасовочной установкой, после открытия нижних разгрузочных отверстий — опорожняются. Далее уголь проходит отсев от мелких фракций и пыли, фасуется, взвешивается и пакеты с углем зашиваются.

Упакованная продукция хранится на складе до дальнейшей отгрузки потребителям.

Освобожденные от угля реторты снова заполняются дровами и помещаются в сушильную камеру.

 

Смотрите также:

Бизнес план производства древесного угля с расчетами

Производство древесного угля, ориентированное на местный (локальный) рынок, с мощностью выпуска до 500 тонн в год, предполагает использование небольшой численности персонала. Этот вариант реализуем, если используется современное оборудование, в том числе и средства малой механизации. Все это потребует достаточно подготовленного к работе с техникой персонала.

Общая схема штатного расписания компании по выпуску древесного угля, с мощностью выпуска товарной пакетированной продукции до 50 т в месяц, выглядит следующим образом:

Постоянные расходыОкладКоличество сотрудниковСуммаСредняя з/п в месяц на сотрудника
Управляющий35 000135 00049 812
Мастер-технолог30 000130 00044 812
Оператор25 0006150 00025 000
Водитель-экспедитор28 000128 00028 000
Страховые взносы

64 500
Итого ФОТ

307 500

В данной схеме штатного расписания предусмотрено следующее распределение обязанностей среди персонала:

1. Управляющий (он же владелец бизнеса) — кроме того, что ответственен за общую схему организации труда, он также обязан вести первичную управленческую и финансовую отчетность, вести учет рабочего времени персонала, соблюдения им техники безопасности. Кроме этого на управляющем лежит вся работа с поставщиками сырья, компаниями-контрагентами, ключевыми клиентами, а также с различными государственными, муниципальными контролирующими и надзорными органами власти. В круг обязанностей управляющего входит работа с рекламным бюджетом, он ответственен за все маркетинговые мероприятия.

2. Мастер-технолог. На мастере-технологе лежит полная ответственность за обеспечение технической части производства, исправность, как основного оборудования — печей для обжига древесины, так и соответствующего технического снаряжения — средства малой механизации, автотранспорт, системы вентиляции и пожарного контроля. Кроме этого мастер-технолог следит за технологической дисциплиной, предусматривающей соблюдение всех необходимых стандартов и норм производства древесного угля.

3. Оператор (сменный) — в течение своей рабочей смены обеспечивает соблюдение всех технологических стандартов и требований по циклу производства древесного угля. Работа у операторов сменная — 2 дня через 2 со скользящей сменой рабочего графика.

4. Водитель-экспедитор — осуществляет доставку древесного сырья и готовой продукции, согласно технологическому графику работы компании и режима поставки основным клиентам.

Система труда (режим рабочего дня), оплаты и премирования сотрудников состоит из 2 частей.

Первая часть связана с тем, что управляющий и мастер-технолог, работают в режиме ненормированного рабочего дня. Такой режим обусловлен тем, что на этих двух ключевых должностных позициях лежит вся ответственность за деятельность компании, и как бизнеса, и как технологического производства. Для них предусмотрена оплата труда, которая строится по схеме — «оклад + премия в виде % от суммы ежемесячных продаж древесного угля».

Вторая часть определяется тем, что штатные позиции операторов и водителя экспедитора работают по сменному графику — 2 дня через 2 дня.

Для всех штатных сотрудников предусмотрена система оплаты — «оклад плюс премия», начисляемая периодически (каждые 3, 6 и 12 месяцев) по результатам работы компании по производству ДУ.

Для обеспечения финансового и налогового сопровождения деятельности производства предусмотрено использование услуг бухгалтера по отдельному договору (аутсорсинг).

Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях, технология производства древесного угля

Среди различных видов твердого топлива особый интерес представляет древесный уголь, состоящий на 80—90% из чистого углерода. Это делает его в первую очередь эффективным биотопливом, практически бездымным и экологичным. Его сфера применения достаточно широка как в различных отраслях промышленности, так и для домашнего применения. В данной статье мы рассмотрим, как можно выжигать древесный уголь своими руками и как это происходит в условиях промышленного производства.

Технология производства

Уголь из древесины в больших объемах потребляют предприятия металлургии, где он применяется для производства сплавов высокой степени чистоты, а также для насыщения металла углеродом, в результате чего повышаются его физические свойства.

В химической отрасли данный продукт используется при изготовлении стекла, различных пластмасс и даже красок. Не обошел уголь стороной и пищевую промышленность, в продуктах питания он часто выступает натуральным красителем, что отображается на их упаковке под кодом Е153.

Такой значительный спрос требует соответствующих объемов производства, поэтому печи для древесного угля, как правило, размещают вблизи либо на территории деревообрабатывающих предприятий. Это понятно, ведь там в большом количестве имеются крупные отходы дерева самых разных пород, что служат сырьем для углежжения.

Если пояснять простыми словами, то технология производства древесного угля призвана решить задачу по получению из древесины углерода как можно более высокой степени чистоты. Для этого все остальные органические и неорганические вещества нужно удалить, что достигается с помощью реакции пиролиза. Ее суть заключается в выделении из сырья всех лишних соединений методом термического разложения при недостаточном количестве кислорода. Но пойдем по порядку.

Всего этапов производственного процесса – четыре (не считая предварительной подготовки сырья):

  • сушка при температуре до 150 ºС. Процесс пиролиза, проходящий при более высоких температурах, требует минимального количества влаги в сырье;
  • пиролиз, проходящий при температуре 150—350 ºС и недостатке кислорода. Происходит термическое разложение веществ и начинает образовываться уголь. Выделяются пиролизные газы;
  • горение (прокалка) при нагреве до 500—550 ºС. На данном этапе из угля выделяются смолы и остатки веществ в виде газов;
  • восстановление (охлаждение).

По сути, установка для производства угля представляет собой печь, где протекают все вышеописанные реакции. Ниже на рисунке представлена схема технологического процесса:

Печь для древесного угля

Печь для углежжения достаточно сложна, повторить её конструкцию в домашних условиях весьма затруднительно. Корпус цилиндрической или прямоугольной формы имеет топочную камеру, поверх которой загружаются 2 закрытые емкости, заполненные сырьем – реторты. Нагрев древесины происходит извне, через стенки реторты, при этом в нем используется тепло, выделяемое деревом в процессе реакций. Работа печи на различных режимах показана на схеме:

Промышленная печь для изготовления древесного угля устроена таким образом, что пока в одной емкости проходит пиролиз, то во второй идет сушка, пиролизные газы дожигаются и проходят сквозь реторту с влажным сырьем. Такая очередность соблюдается и дальше, до получения конечного продукта. Получается, что внутренний объем каждого сосуда разделяется на зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс:

После прокаливания емкости с углем выгружаются и в печь ставятся новые. Перед фасовкой и отправкой на склад изделие проходит операцию дробления до необходимого размера фракции, а при необходимости и брикетирование. Аппарат, где все операции выполняются по данной технологии — это печь для производства древесного угля непрерывного действия. Однако, есть и другая технология, но она более сложная и дорогостоящая, хотя и обеспечивает высокую производительность.

Изготовление древесного угля в домашних условиях

Информация о домашнем углежжении интересна тем людям, кто занимается ковкой металла с небольших мастерских. Такое чистое биотопливо, как древесный уголь, издавна считается самым лучшим для работы кузнечного горна. Ну и о том, как хорош уголь для шашлыков и барбекю, давно известно всем, только покупать его в магазине выходит дороговато. Исходя из того, что оборудование для производства древесного угля отличается сложностью, дороговизной и громоздкостью, предложим два давно проверенных домашними умельцами способа:

  • выжигание угля в бочке;
  • углежжение в яме.

Способ изготовления угля в бочке, как и в яме, предполагает тот же технологический процесс пиролиза в замкнутом пространстве при недостатке кислорода. Только в подобных условиях продукт получается не столь чистым по вполне понятным причинам. Большую роль играет и сноровка исполнителя, первые 2—3 порции могут просто выгореть (что случается чаще) или, наоборот, недожечься. Но все приходит с опытом.

Способ углежжения в бочке считается более удобным и технологичным. Итак, чтобы сделать древесный уголь самому, нужна собственно сама металлическая бочка емкостью 200 л, да еще старый пылесос. Подойдет любая другая цилиндрическая емкость из металла, желательно с толстыми стенками, она прослужит дольше. В самом низу емкости просверливают отверстие и врезают штуцер. К нему присоединяется шланг от пылесоса, это будет подача первичного воздуха в зону горения.

Немаловажно подыскать для бочки герметичную крышку. Если таковой нет, надо приспособить для этой цели лист металла, асбестоцемента или другого материала. Еще потребуется длинная стальная кочерга для шуровки дров. Касательно последних, стоит отметить один важный момент. Поскольку в домашних условиях древесный уголь делают подручными средствами, то технология не всегда соблюдается, но вот выдержать невысокую влажность дров – обязательно.

Важно! Свежесрубленная или насыщенная влагой древесина для углежжения не подойдет, будет много дыма, а процесс пиролиза не начнется или будет протекать очень вяло. В результате получите золу либо недожженные дрова. Древесина должна быть сухой.

С дерева снимают кору (она сильно дымит, а угля дает крайне мало) и пилят на чурки длиной до 40 см, чтобы их плотно укладывать в бочку. Затем на ее дне разводят небольшой огонь и включают пылесос, иначе костерок начнет сильно дымить.

По мере того как дрова будут разгораться, надо подкладывать очередную порцию. Следует отметить, что производство древесного угля таким способом – процесс тонкий, тут надо верно уловить момент, когда сырье хорошо разгорелось, но не дать ему прогореть до золы, а добавлять новую древесину. При необходимости можно на время отключать пылесос, а при загрузке более половины емкости трубу подачи воздуха лучше вставить сверху.

Когда бочка заполнена, то она накрывается крышкой, пылесос отключается, а штуцер закрывается заглушкой. Теперь надо выждать, пока процессы внутри закрытого сосуда не закончатся, открывать крышку можно лишь после полного остывания стенок емкости. Удобство бочки в том, что ее можно просто перевернуть и спокойно рассортировать полученный продукт. Часть древесины останется недожженной, но это не беда, она пойдет на следующую загрузку. Остальной уголь просеивают и складывают в мешки.

Углежжение в яме

Самостоятельно сделать древесный уголь в домашних условиях или прямо в лесу можно просто в яме. Для получения 2 мешков угля надо вырыть круглую яму ориентировочно 80 см в диаметре и полметра глубиной.

Дно утаптывается ногами, а стенки подчищаются, чтобы топливо не смешивалось с землей. Последнюю не надо отбрасывать далеко, она пригодится в конце.Разница с «бочковым» выжиганием заключается лишь в отсутствии принудительного наддува пылесосом. Дрова берут сухие, длиной 30 см и не больше 7 см в поперечнике, из них на дне ямы раскладывают небольшой костер.

Дальнейшие действия – как в случае с бочкой, сырье подкладывается по мере необходимости. Яму, полную дров, перекрывают листьями или травой, потом присыпают землей и утрамбовывают. Приходить за углем можно через 2 суток, к тому времени он точно остынет.

Заключение

Конечно, древесный уголь, выжженный своими руками, по качеству не сравнить с топливом заводского изготовления. Но ведь и домашние требования не столь высокие, как на производстве, уголек вполне сгодится для мангала или кузнечного горна. Надо лишь позаботиться о том, чтоб не нанести вреда окружающим от задымления или не устроить пожар в лесу.

Древесный уголь своими руками: в домашних условиях

Основные преимущества угля по сравнению с другим видами топлива:

  • Спрессованный в брикеты, он выделяет в 1,5 раза больше тепла, а горит дольше. Хотите чтобы ароматное и сочное мясо досталось всем желающим? Без проблем.

Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях? Ведь стоит такое безопасное топливо для грилинга не так дешево, как хотелось бы. Для минимизации затрат некоторые любители сочного мяса на открытом огне решают наладить процесс изготовления самостоятельно. Но это требует сноровки и знания нюансов производства.

Так, не всем известно, что от используемого сырья зависит качество углей. Марка «А» делается из твердолиственной древесины (бука, березы, дуба), «Б» – из смеси твердых и мягких пород, «В» – с добавлением к ним хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты).

Что такое уголь из дерева и как его применять с пользой для себя, знали еще пещерные люди. А бронзовый век превратил это экологически чистое топливо в важнейший объект промышленности. Сейчас во всем мире изготавливается до 9 000 000 тонн ценного сырья в год.

Если пренебречь правилами производства, результат вас вряд ли порадует – угля будет мало, он получится мельче, чем вы ожидали, слабый и с множеством трещин. Так что если вы хотите делать топливо самостоятельно, придерживайтесь полезных советов из нашей статьи. В конце концов, если первый блин будет комом, можно купить качественные брикеты для камадо и приготовить лучшее мясо на решетке, наслаждаясь процессом.


Как получить древесный уголь в домашних условиях: копаем яму

Достаточно простой способ, который пришел к нам от далеких предков. Поэтапно разберем его, чтобы вам было легче повторить каждый шаг и изготовить хорошее сырье:

  • Сначала выкапываем яму цилиндрической формы. Следим за ее стенками – они должны быть строго вертикальными. От диаметра и глубины зависит, сколько угля вы получите. Если первый показатель – до 80 см, а второй – до 50, можно рассчитывать примерно на 2 мешка топлива.

  • Утрамбовываем дно – специальным катком или ногами, если его нет. Главное, чтобы грунт не смешался с углем.

  • Занимаемся разведением костра в яме. Для этого берем мелкие ветки, обязательно сухую бересту. Средства для розжига на химической основе не используем.

  • Какими должны быть дрова? Первый совет – их необходимо очистить от коры. Она дает много дыма, продукт получается более низкого качества. Второй совет – готовым сырьем удобнее пользоваться, если заранее нарезать древесину на куски размером не более 30 см.

  • Далее переходим к производству древесного угля в домашних условиях (ниже – видео с процессом изготовления). Во время выжига подкладываем новые дрова поверх старых – как только те прогорят. Постепенно яма заполнится.

Как долго придется ждать? Сколько времени уйдет на превращение дерева в топливо, зависит от плотности исходного сырья – твердые породы горят дольше, но дают продукт лучшего качества. Приготовьтесь к тому, что последующие манипуляции вы будете производить лишь спустя несколько часов – два или три.

Перед тем как наполнять мешки, нужно дать углю остыть. Для этого на яму набрасывают зеленую траву, полученный холмик покрывают земляным слоем, выравнивают и утрамбовывают. Далее – ожидание в течение двух дней. За это время сырье остывает. После этого занимаемся просеиванием и фасовкой. Вот и все. Топливо готово – его можно использовать хоть на следующие сутки.

Помните: чем больше куски, на которые вы поделили дрова, тем дольше будет длиться выжиг.


Как самому сделать древесный уголь в бочке?

Чтобы воплотить в жизнь еще один способ, нам понадобится бочка с толстыми стенками из металла. Чем больше ее размер, тем больше будут ваши запасы. Нельзя приспосабливать под изготовление сырья емкость, применяющуюся для хранения нефтепродуктов. Если другого варианта нет, сначала выжигайте ее и только после заполняйте.

Существует два варианта выжига в бочке:

Отличий от аналогичного процесса в яме практически нет. Но есть одно уточнение – если вы используете большую по объему емкость (до 200 литров), на дне необходимо оставить шесть жаростойких кирпичей. На них следует закладывать подготовленные дрова, подгружая их до тех пор, пока кирпичи не скроются за углями. Затем помещаем на прогоревшие поленья решетку и только на нее отправляем следующие партии. Древесину кладем плотно, не допуская зазоров между элементами кладки и рядами. Заполненную бочку накрываем листом железа, как только на поверхности покажется разгоревшееся пламя.

Чтобы ускорить выжиг, можно проделать в нижней части отверстие. В него будет проходить воздух. Однако это не обязательное условие. Следите за тем, какого цвета будет выходящий дым. Если он стал сизым, самое время герметично закупорить бочку и дать ей остыть. После остается достать угли и пользоваться ими.

В этом случае емкость, заполненную дровами, необходимо накрыть крышкой из негорючего материала. Оставляем отверстия для выхода газов. Их размер – минимальный, поскольку температура внутри должна дойти до 350 градусов.

Бочка не должна находиться на земле – ставим ее на платформу. Можно соорудить ее из нескольких кирпичей, подставкой для которых служит металлический лист. Между кирпичами необходимо разжечь огонь. Он будет нагревать емкость. Через некоторое время дрова внутри нее начнут окисляться, пойдет газ. После того как он перестанет выходить, необходимо оставить бочку на огне на 2-3 часа, а после снять. Все отверстия в крышке нужно заделать.

Вот как приготовить древесный уголь в домашних условиях, приложив минимум усилий. Описанные способы – далеко не все из имеющихся и использующихся. Их главный минус – очень сложно отслеживать процесс (с закрытой бочкой – практически невозможно). Только когда вы наловчитесь и приобретете опыт в выжиге, можно будет с точностью до минуты определить, когда продукт будет готов. Встречающиеся на первых порах проблемы типичны для новичков – это или недожженное сырье, или его перегорание.


Как приспособить печь для производства древесного угля своими руками

Если у вас на даче есть дровяная печь, считайте, что вам повезло. С ней не нужны никакие дополнительные устройства. Вам не придется копать яму или искать емкость для подготовки топлива. Можно выбирать то, что уже прогорело, и сразу опускать в емкость для остывания (керамическую бадью, ведро). Процесс прост и за ним очень удобно следить.

Вот несколько советов для тех, кто решил изготовить древесный уголь в домашних условиях, используя дровяную печку:

  • Куда класть готовый продукт? Не рекомендуется брать для этого бочки или ведра из металла – можно обжечься. Выложив все сырье, плотно закройте емкость крышкой, дайте ее содержимому остыть.

  • Куда деть отсев? Если выбрасывать крошку жалко, переработайте ее в брикеты и используйте их для розжига гриля.

  • Как делать больше угля в домашних условиях? Есть один способ – рискованный, но эффективный. Когда дрова хорошенько разгорятся, необходимо плотно закрыть все дверцы и заслонки. После этого нужно выждать 15 минут – за это время древесина должна перегореть. Затем остается только выгрести готовое сырье и поместить его в герметично закрытое ведро или бадью – чтобы остыло.

Именно печь подходит для изготовления древесного угля своими руками в домашних условиях больше всего – с ней вы будете видеть результат и контролировать выжиг. А если вам не хочется возиться, уже готовые брикеты всегда можно купить.

Технологии изготовления древесного угля, история производства

Сейчас в кузницах повсеместно пользуются каменным углем, но это сравнительно недавняя практика. Кузнецы издавна работали на древесном угле и были всегда привязаны к лесу — источнику дров. С наступлением промышленной революции каменный уголь начали добывать в шахтах, и он стал общедоступным.

Рассмотрим преимущества древесного угля, по сравнению с каменным углем:

• Древесный уголь не загрязняет атмосферу, он чист — в нем нет серы и фосфора;

• На нем можно работать, при медленном дутье — металл будет гораздо меньше подвергаться окислительному воздействию, которое губит сталь при высоких температурах;

• Это возобновляемый ресурс, если его использовать разумно.

• Лес — растет, а природные запасы каменного угля рано или поздно закончатся.

Березовый древесный уголь — это чистое, экологически безопасное топливо, содержащее около 80 % углерода, сгорает практически необразуя сажи и копоти, длительное время сохраняя жар.

Известно, что ресурсы полезных ископаемых не бесконечны. В отличие от нефти, газа и каменного угля древесина возобновляема, поэтому она может рассматриваться как источник получения углерода — ионного сырья для химической промышленности, а пиролиз — один из возможных путей получения этого углерода.

Производство древесного угля, история и практика.

Когда деревья погибают по естественным причинам и их биомасса разлагается, углекислота вновь переходит в свободное состояние. Поэтому образование углекислоты при сжигании, а также при термических и химических превращениях древесины не включается в баланс общих выбросов и рассматривается как естественный фон. Эта ситуация сформировала мировую тенденцию к вытеснению каменного угля и нефтепродуктов, которые традиционно использовались в энергетике и технике, древесиной, выступающей теперь и как топливо, и как сырье для химических превращений.

Белая Книга ЕС ставит целью утроить использование биоэнергии. Наши соседи поэтому проявляют большой интерес к возможностям экспорта из России древесных отходов и полученных из них товарных продуктов.

Получение продуктов из древесины путем воздействия высокой температуры относится к древнейшим технологиям человечества. Археологические раскопки показывают, что еще пещерные люди знали древесный уголь. Его собирали на пожарищах или делали специально, засыпая золой тлеющие головни, и, прячась в пещере от непогоды, использовали как топливо, не вызывая чаду. Наверное, первый металл был выплавленный случайно, когда камни, которыми обложили очаг с горящими углями, оказались рудой. С начала бронзового века древесный уголь стал одной из основ развивающейся цивилизации .

Потребление древесного угля на душу населения в год в европейских странах превышает 20 кг, в скандинавских — 25 кг, в Японии — 60 кг. В России этот показатель менее 100 грамм.

Есть несколько разновидностей древесного угля, связанных с различной технологией изготовления и особенностями сырья. Например, в Японии очень большой спрос на так называемый «Белый уголь», выжигаемый из дальневосточного железного дуба. Некоторые зарубежные фирмы изготавливают в качестве топлива для каминов и грилей «Красный уголь», получаемый мягким углежжением при невысокой температуре. Лучшим сырьем для обугливания является твердолиственная древесина, поскольку из нее получается более прочный и плотный уголь. Между тем в новых условиях сырьем для обугливания чаще становятся отходы хвойных пород, осина, кустарниковые. Сделать из них качественный уголь можно, если проводить его по отработанной технологии и измельчение.

Древесный уголь производили еще издревле. У словян существовала такая профессия — углежоги, а древесный уголь продавался в рогожных шарах. Профессия углежоги была очень распространенной в европейских странах и в Азии. У многих народов Африки до сих пор в очагах для приготовления пищи применяется только древесный уголь, и его заготавливают традиционными способами. Основным его потребителем была черная металлургия и прочая промышленность, в том числе пищевая.

Древесный уголь был отходом при топке русской печи. Перед закрытием печной заслонки и вьюшки трубы недогоревшие угля с пода печи выметали и помещали в плотно закрытый чугунок .

Практически каждая русская деревня не могла обходиться без кузницы. Все кузнечные горны работали на древесном угле. Наиболее распространенными ранними способами получения угля были кучево и Ямное обугливание .

Именно эти способы производства обеспечивали углем многочисленные кузницы, существовавшие почти в каждом селе. Вариантами кучного были » стог» и » кабан» .

Когда возникает разовая потребность в угле, Ямное и кучево обугливание используют и в наше время. Эти виды обугливание не требуют вообще никаких материалов, кроме дров, дерна и воды.

Но все эти технологии были достаточно примитивными, весь процесс мог длиться до месяца и требовал постоянного контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в 17-18 веке, когда плотность населения была низкой и многие территории неосвоены.

В городах древесный уголь покупали не только кузнецы и трактирщики. Грели самовары и рядовые обыватели. Углежоги настолько активно переводили дерево на уголь, что царь Алексей Михайлович вынужден был запретить этот промысел вокруг Москвы во избежание полного сведения лесов.

С 19 века в России стали внедряться простые кирпичные печи для изготовления угля. Урал принято считать первой родиной промышленного производства древесного угля в России. Демидовское чугунно — литейное производство поднялось только за счет древесного угля. Все решетки и другие виды чугунного литья, украшавшие Петербург, были сделаны на Урале. В первые годы Советской власти произошло возвращение к кучному обугливанию. Этот переход был вызван из-за развала промышленности. Уже после были построены крупные углевыжигательные заводы (Сява, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей. Новый виток с появлением многочисленных вариантов экологически грязных металлических печей пришелся на постперестроечный период. Ослабление санитарного контроля, бесконтрольные вырубки стали основой развития кустарного обугливание в железных «бочках» с пристроенными топками различной модификации. В условиях бесконтрольности это дело стало привлекательным и им занялось многие предприниматели. Некачественный уголь проводился с очень низким выходом, но пользовался спросом.

В 21 веке наступает новый этап угольного производства. Создается ряд крупных предприятий по производству кристаллического кремния. Им нужно каждому на несколько порядков больше угля, чем производят кустарные установки. Их требования к качеству угля высоки. Их потребности могут быть удовлетворены только за счет грамотно организованного, достаточно крупного и экологически чистого производства.

*****

Древесный уголь широко применяется в промышленности как восстановитель. Его состав уникален: от любых других восстановителей древесный уголь отличается полным отсутствием серы и фосфора, присутствие которых меняет свойства восстановленных материалов.

Древесный уголь применяют также в медицине и в сельском хозяйстве. Сорбиционние свойства угля используются при лечении некоторых отравлений и желудочно — кишечных заболеваний. В медицинских целях из него изготавливают таблетки или порошки для приема внутрь. В сельском хозяйстве измельченный древесный уголь вводят в рацион птиц, молодняка крупного рогатого скота. Угольная пыль вводят в почву при посадке корнеплодов и луковичных. Это дешевый и высокоэффективный способ борьбы с болезнями растений.

Производные от переработки древесного угля применяются для очистки воды, напитков и спиртосодержащей продукции и многое другое.

В современном мире, где царит постоянный дефицит свободного времени и ведется борьба за экологию древесный березовый уголь все чаще применяется для приготовления продуктов — гриль на открытом огне: в ресторанах, предприятиях общественного питания и на отдыхе. Древесный уголь идеален для приготовления разнообразных гастрономических блюд, наилучшим образом подходит для приготовления шашлыков (из мяса, рыбы, птицы и др. ) Используется на мангалах, грилях, барбекю, в шашлычницах, каминах, и печах любых видов, в том числе в твердотопливных котлах систем отопленияю и для разжигания самоваров.

Производство и потребление древесного угля для бытовых целей в наше время резко возросла и имеет тенденцию к устойчивому росту. Это обусловлено рядом его неоспоримых преимуществ перед традиционными видами топлива:

• Экономичность, компактность при хранении

• Отсутствие трудозатрат по подготовке, быстрый розжиг угля (для приготовления различных блюд не требуется ждать, когда дрова перегорят — ведь древесный уголь это уже готовое топливо)

• Высокая пожаробезопасность (древесный уголь не подвержен самовозгоранию), бездымный

• При горении не выделяется никаких вредных веществ (смола, деготь, метан и т.д.) .

• Уникальный березовый запах. Блюда приготовленные на березовом угле имеют свой неповторимый аромат. А если вы топите баню, то всем извесно, что лучше всего это делать на березовых углях.

• Высокая теплоотдача, продолжительное время горения (березовый уголь пылает ровно и значительное время сохраняет жар, гарантирует хорошую прокаливания продуктов и исключает их подгорания)

Это интересно!

Сон о древесном угле предвещает неприятные ситуации и несчастья. Если уголь горит и светится, такой сон обещает обогащение и большие радости.

***

С именем династии Демидовых связано не только развитие металлургии на Урале, но и обугливание. На древесном угле получается высококачественный ковкий, пластичный чугун. Его особые свойства позволили создать замечательные чугунные ограды и многие памятники Петербурга. До сих пор этот чугун варят на Урале для художественного литья.

***

В начале Великой Отечественной войны боеспособность авиации во многом зависела от выработки этилацетата — основы самолетного лака. Этилацетат делали из уксусной кислоты, полученной при газификации древесины. За разработку технологии улавливания этого соединения трое ЛЕСОХИМИК — Деревягин, Ливеровский и Лямин — в разгар войны получили Сталинскую премию первой степени наравне с конструкторами оружия, создателями брони и взрывчатых веществ. Для того времени это была высшая мера признания заслуг и вклада в дело обороны.

По материалам: http://zhitomirua.com

Древесный уголь: производство и технология изготовления.

Древесный уголь  – микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе (термическое разложение органических и многих неорганических соединений) древесины без доступа воздуха.

В России древесный уголь производили издавна, даже существовала отдельная профессия – углежог, известная и распространенная в Европе и Азии. Продавали уголь в рогожных кулях. В быту древесный уголь получали в качестве отходов при топке печи. Недогоревшие угли выметали с пода перед закрытием вьюшки и заслонки, после чего помещали их в чугунок и плотно закрывали. Практически каждая русская деревня не могла обходиться без кузницы. Все кузнечные горны работали на древесном угле. Самыми распространенными ранними способами получения угля были кучное и ямное углежжение. Именно эти способы производства обеспечивали углем многочисленные кузницы, существовавшие почти в каждой деревне. Вариантами кучного были “стог” и “кабан”. Когда возникает разовая потребность в угле, ямное и кучное углежжение используют и в наше время. Эти виды углежжения не требуют вообще никаких материалов, кроме дров, дерна и воды. Но все эти технологии были достаточно примитивными, весь процесс мог продолжаться до месяца и требовал постоянного контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины)выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в 17-18 веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены.  В городах древесный уголь покупали не только кузнецы и трактирщики. Грели самовары и рядовые обыватели. Углежоги настолько активно переводили дерево на уголь, что царь Алексей Михайлович вынужден был запретить этот промысел вокруг Москвы во избежание полного сведения лесов.

С 19 века в России стали внедряться кирпичные печи для изготовления угля. Урал принято считать первой родиной промышленного производства древесного угля на Руси. Все решетки и другие виды чугунного литья, украшавшие Петербург, были сделаны на Урале.

В 21 веке наступает новый этап угольного производства. Создается ряд крупных предприятий по производству кристаллического кремния. Им нужно каждому на несколько порядков больше угля, чем производят кустарные установки. Их требования к качеству угля высок. Их потребности могут быть удовлетворены только за счет грамотно организованного, достаточно крупного и экологически чистого производства. Такого типа углевыжигательные производства уже начали работу в ряде регионов России и продолжают строиться новые.

Суть изготовления  древесного угля заключается в специальном пиролизе древесины при температуре, достигающей 700 градусов. В результате этого процесса получается пористое экологически чистое вещество. В качестве сырья для такого товара используется березовая кора.

По старинке люди применяли простые ямы, в которых выжигали кору березы. В настоящее время есть специальные установки – печи для сжигания угля, которые помогут оптимизировать этот процесс.

Для производства древесного угля используют твердолиственные породы деревьев – берёзу, дуб, граб, ясень, черешню, яблоню. Самый прочный и плотный получается из берёзы и граба. Уголь для барбекю делают по двум технологиям — кусковой и брикетной.

Производство угля из кусковой древесины имеет несколько этапов. Сначала сырьё подготавливают: нарезают, измельчают и сушат. Затем помещают в углевыжигательную печь, температура в которой достигает 450°С. Здесь происходит процесс пиролиза древесины, то есть её термическое разложение в вакууме. После этого уголь должен остыть в печи, также без доступа кислорода. Затем его достают и оставляют остывать ещё на 30 часов. Если не сделать этого, уголь может самовоспламениться. Процесс остывания называют стабилизацией. В завершение кусковой древесный уголь фасуют в мешки.

Если не соблюдать технологию производства, выход угля снижается, он получается мелким, пахнущим смолами, недожжённым. Самая распространённая причина уменьшения количества угля на выходе — попадание кислорода в печь, из-за чего происходит выгорание части массы.

Если производить уголь по брикетной технологии, то в качестве сырья нужно использовать уже готовый мелкий древесный уголь. Его смешивают с клейстером и крахмалом, а из получившейся массы с помощью пресса формируют брикеты. Основное преимущество древесноугольных брикетов — они плотнее, потому дольше горят, 4–5 часов (обычный древесный уголь — 1,5–3 часа). Перевозить брикеты тоже удобнее: они тяжелее, но занимают меньше места. Кроме того, они дают ровный жар.

Как оказалось процесс получения угля для шашлыка это очень трудоёмкое   занятие. Оказывается для того чтобы получить угли для шашлыка нужно за несколько десятков часов, т.е. медленно сжечь обыкновенные дрова без доступа кислорода.

На практике это осуществляется следующим образом:

Берётся огромная специальная бочка, которая закрывается наглухо и в которую потом запихивают дрова, а снизу этой бочки находится обыкновенная топка. В бочку плотно набивают поленья твёрдых пород древесины (дуб, граб, бук и тд).  В топке будет разжигаться огонь для того чтобы планомерно выжигать массу дров находящихся внутри бочки). По лестнице бочки подносят дрова и плотно укладывают внутрь. В течении многих часов топку интенсивно топят до тех пор, пока все дрова внутри бочки не превратятся в угли для шашлыка (среднее время процесса 2-е суток). Далее всему этому делу дают остыть, топку отсоединяют, поворачивают бочку люком вниз и ссыпают угли в мешки.

Древесный уголь высочайшего качества Вы можете купить в Kolwood с доставкой по Санкт-Петербургу и Ленинградской области по самым низким ценам. Оперативная доставка заказа. Для шашлыка уголь – лучший вариант, поскольку вам не придется ждать, пока перегорят дрова. Если вы уже задались вопросом, где купить древесный уголь в мешках для шашлыка, то мы предлагаем вам свои услуги и товар. Высококачественный экологически чистый продукт, изготовленный без применения химических катализаторов, которые так опасны для человеческого здоровья – это именно то, что вы найдете. Доступные цены, оперативная доставка, высокий уровень сервиса – наши основные преимущества.

(PDF) Сравнение результатов различных технологий производства древесного угля

Криста Клявиня и др. / Окружающая среда. Технология. Ресурсы, (2015), Том II, 137-140

140

Содержание получаемого голья при карбонизации

Диапазон температур от 140 до 200 ° C от 21,5 до

23,3 МДж / кг, с использованием осадка сточных вод в качестве сырья . [12]

В исследовании Álvarez-Murillo et al. [13] оливковый

камня использовались в качестве исходной биомассы. Гидротермальная карбонизация

дала топливо с максимальной теплотворной способностью

от 22,2 до 29,6 МДж / кг. Это

, аналогичный результат в исследовании, упомянутом ранее.

Основным преимуществом этого метода является энергетическое уплотнение

, которое в противном случае было бы распределено в теле

влажного ила, давая возможность

восстановить ценную энергию.

В исследовании Lench Nowicki и Maciej

Markowski [14] выполняется пиролиз высушенного осадка сточных вод в реакторе с неподвижным слоем

, и полученный уголь

имеет теплотворную способность 5.6 и 9,8 МДж / кг, с содержанием золы

85,6 и 69,1 мас.%. Пиролиз

проводили при 1000 ° С. Хотя характеристики исходного материала

, использованные в экспериментах по гидротермальной карбонизации

, не приводятся, можно предположить, что для

биомассы с очень высоким содержанием влаги в виде осадка сточных вод

гидротермальная карбонизация возвращает полукокс с теплотой сгорания

. подходит для использования в качестве топлива.

IV ВЫВОДЫ

Качество производимого древесного угля напрямую связано с

материалом, который используется в качестве сырья.Тем не менее

выбранная технология пиролиза также существенно влияет на получаемый продукт. В печах периодического действия можно заподозрить неоднородное качество продукта

.

Преимущество пиролизной реторты непрерывного типа

из экспериментальной оценки выделяется высокой долей массового преобразования

около 60%, в то время как

более 30% для традиционных периодических технологий.

Отсутствуют данные для заключения

для сравнения качества полученного древесного угля, так как

используемый материал имеет такое большое влияние.Экспериментальная оценка промышленного производства

в реторте непрерывного действия

выявила удовлетворительные результаты по качеству полученного древесного угля

. Уплотненная энергия

в древесном угле делает его подходящим для использования в качестве заменителя

или добавки в топливную смесь для интенсивного производства энергии

, такого как плавка металлов.

Однако следует учитывать повышенную зольность

при работе с древесным углем.

В БЛАГОДАРНОСТИ

Работа была поддержана Национальной исследовательской программой

«Энергоэффективные и низкоуглеродные решения

для безопасной, устойчивой и климатической

изменчивости, снижающей энергоснабжение (LATENERGI)».

VI ССЫЛКИ

[1] Европейская комиссия, «Climate Action: The 2015

international agreement», 2015. [Online]. Доступно:

http://ec.europa.eu/clima/policies/international/negotiations/fu

ture / index_en.htm. [Доступ: 6 марта 2015 г.].

[2] М. Го, В. Сун. Дж. Бухайн, «Биоэнергетика и биотопливо:

История, состояние и перспективы», «Возобновляемые и устойчивые источники энергии»

Energy Reviews, vol. 42, стр. 712-725, 2015.

[3] Стандарты Латвияс, «Твердое биотопливо — Определение влажности

содержание — Сухой метод в печи — Часть 2: Общая влажность —

Упрощенный метод», 2010.

[ 4] Latvijas standarts, «Твердое биотопливо — Определение содержания золы

», 2010.

[5] Latvijas standarts, «Твердое биотопливо — Определение теплотворной способности

», 2010 г.

[6] М. Спарревик, К. Адам, В. Мартинсен, Джубаеда, Г.

Корнелиссен, «Выбросы газы и частицы из

Производство древесного угля / биоугля на территориях с использованием средних

традиционных и усовершенствованных «ретортных» печей, «Биомасса и

Биоэнергетика, т. 72, pp. 65-73, 2015.

[7] В. Бустаманте-Гарсия, А. Каррильо-Парра, Х.González-

Rodríguez, R.G. Рамирес-Лозано, Х.Дж. Corral-Rivas, F. Garza-

Ocañas, «Оценка процесса производства древесного угля из

лесных остатков Quercus sideroxyla Humb. И Bonpl. В бразильской печи для ульев

«, Industrial Crops and Products, vol. .

42, стр. 169-174, 2013.

[8] Р. Байлис, К. Ружанавеч, П. Двиведи, А. де Оливейра Вилела,

Х. Чанг, Р. С. де Миранда, «Инновации в производстве древесного угля

: сравнительная оценка жизненного цикла двух печей

технологий в Бразилии», Энергия для устойчивого развития,

том.17, pp. 189-200, 2013.

[9] С. Сюн, С. Чжан, К. Ву, Х. Го, А. Донг, К. Чен,

«Исследование хлопковых стеблей и бамбуковых опилок

.

Карбонизация для приготовления древесного угля для барбекю, «Биоресурс

Технология, т. 152, pp. 86-92, 2014.

[10] I.G. Харуна, О. Саного, Т. Дахо, С.К. Уиминга, А. Дан-

Маза, «Определение процессов, подходящих для хлопкового стебля

карбонизации и торрефикации путем частичного сжигания с использованием печи для обжига металла

«, Энергия для устойчивого развития, т.24, pp.

50-57, 2015.

[11] А. Демирбас, «Определение теплотворной способности биогарцев

и пиролизных масел при пиролизе коры ствола бука», Journal of

Analytical and Applied Пиролиз, т. 72, pp. 215-219, 2004.

[12] П. Чжао, Ю. Шен, С. Ге, К. Йошикава, «Рециркуляция энергии

из осадка сточных вод путем производства твердого биотоплива с гидротермальной карбонизацией

», Преобразование энергии и

Менеджмент, т.78, pp. 815-821, 2014.

[13] А. Альварес-Мурильо, С. Роман, Б. Ледесма, Э. Сабио, «Изучение

переменных в энергетическом уплотнении оливкового камня за счет гидротермальной карбонизации

. , «Журнал аналитического и

прикладного пиролиза», стр. Статья в прессе, 2015.

[14] Л. Новицки, М. Марковски, «Газификация гольцов пиролиза

из осадка сточных вод», Топливо, т. 143, pp. 476-483, 2015.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Энергия на древесине

Развитие технологий производства древесного угля

H.Э. Стассен

Хуберт Э. Стассен — консультант компании Stassen Consultants, Энсхеде, Нидерланды.

С каменного века люди производили и использовали древесный уголь в качестве топлива для приготовления пищи и гриля, а с бронзового века для изготовления металлических орудий. В развивающихся странах древесный уголь по-прежнему широко используется городскими и сельскими жителями в качестве бездымного бытового топлива для приготовления пищи и топлива для гриля с высокой теплотворной способностью. В развитых странах растет спрос на древесный уголь в качестве топлива для барбекю.В больших количествах древесный уголь используется в производстве меди и цинка, а также драгоценных металлов.

Нагревание дров в отсутствие воздуха приводит к образованию древесного угля, летучих смол и смеси газов. Относительное количество этих трех типов продуктов зависит от используемого оборудования и характеристик исходной древесины. Влажность — особенно важный параметр. Сухая древесина дает больше древесного угля, чем влажная древесина.

В домашних условиях или в барбекю важно остающееся содержание смол (или летучих) в древесном угле.Чем выше содержание связанного углерода, тем меньше смолы и меньше дыма при сгорании. Для металлургических применений также важны зольность, размер и прочность древесного угля на раздавливание.

Производство традиционного древесного угля

До начала двадцатого века практически весь древесный уголь производился традиционными методами. Дерево закладывали в выкопанные земляные ямы, освещали и засыпали землей. При сгорании части древесины выделялось достаточно тепла, чтобы обугливать оставшуюся часть.В качестве альтернативы, груды древесины засыпали землей и дерном и освещали через отверстия в земном покрове (обжиговые печи). Эти отверстия можно было разумно открывать и закрывать, а также можно было сделать новые, чтобы контролировать поступление воздуха. Этот метод позволил несколько больше контролировать горение и карбонизацию, чем метод ямы. Оба метода используются по сей день во многих развивающихся странах, главным образом потому, что они дешевы. Однако они часто дают очень низкий выход (обычно 1 кг древесного угля от 8 до 12 кг или более древесины), непостоянное качество (из-за того, что трудно поддерживать равномерную карбонизацию) и загрязнение окружающей среды из-за выделения смол и ядовитых газов.

Улучшенные традиционные методы

В 1970-х и 1980-х годах были предприняты усилия по совершенствованию традиционного производства древесного угля путем оснащения земляных печей дымоходами, сделанными из масляных бочек (печи Казаманса), и внедрения небольших печей для обжига стали или кирпича. Все эти методы основаны на частичном сжигании древесной загрузки для получения тепла, необходимого для карбонизации; поэтому урожайность сильно зависит от влажности древесины. При правильной практике возможен выход 1 кг древесного угля от 4 до 5 кг высушенной на воздухе древесины. Урожайность 1 кг древесного угля от 6 до 8 кг древесины более обычна. Преимущество процессов с использованием твердой крышки (из металла, кирпича или бетона) проистекает из герметичного уплотнения, обеспечиваемого такой крышкой, которое сводит к минимуму эффект плохого контроля и дает более стабильные результаты. Обжиговые печи для стали и кирпича менее трудоемки, чем (улучшенные) земляные насыпи. Однако они могут быть менее доступными для небольших традиционных производителей древесного угля из-за их более высокой стоимости. В большинстве случаев следует поощрять усовершенствованные традиционные мелкомасштабные методы.

Технологии промышленного производства

Промышленный спрос на древесный уголь в двадцатом веке вызвал появление новых крупномасштабных технологий, в основном направленных на повышение урожайности и качества. Были спроектированы различные типы периодических обжиговых печей для кирпича или металла или реторт непрерывного действия, которые значительно увеличили выход продукции (обычно 1 кг древесного угля от 5 до 7 кг древесины) и позволили получить гораздо более однородный древесный уголь с более высоким содержанием фиксированного углерода.

Многие фабрики этого типа все еще работают в Европе, а также в Северной и Южной Америке. Однако существует постоянная проблема с загрязнением. Угольные фабрики выделяют большое количество дыма, сажи и смолистых частиц, а также неприятный запах, и они считаются опасными для здоровья.

Новые высокопроизводительные системы с низким уровнем выбросов

Текущая тенденция в производстве древесного угля направлена ​​на улучшение экологических характеристик оборудования при сохранении и / или повышении выхода и качества древесного угля.Стальные сосуды или реторты заполняются предварительно высушенной древесиной и помещаются в печь для карбонизации, облицованную керамическим кирпичом, нагретую до 900 ° C. Смолы и газы, образующиеся при нагревании древесины, направляются в отдельную высокотемпературную камеру сгорания. Дымовой газ из этой камеры сгорания используется для нагрева печи карбонизации, а оставшееся тепло от печи используется для предварительной сушки древесины. Очень хорошее управление теплом этого типа оборудования позволяет производить 1 кг древесного угля из 3–4 кг древесины.

Из-за очень высокой температуры камеры сгорания все частицы, смолы и газы полностью сгорают. В Нидерландах оборудование этого типа сертифицировано на соответствие строгим стандартам выбросов для установок сжигания. Выбросы смол, оксида углерода и оксида азота, а также компонентов запаха находятся в установленных законом пределах.

Новые заводы по производству древесного угля с высоким выходом и низким уровнем выбросов имеют более высокие инвестиционные затраты, чем старые печи для обжига кирпича или стали или реторты.Однако во многих случаях повышенная урожайность более чем компенсирует более высокие инвестиции, поэтому улучшенные выбросы являются бесплатным бонусом. В результате эта относительно новая технология распространилась за последние два года не только в экологически сознательных странах Европейского Союза (Франция, Нидерланды), но также в Восточной Европе (Эстония) и в развивающихся регионах (Китай, Гана, Южная Африка). Завод карбонизации для производства древесного угля из городских отходов строится в Сингапуре.

Усовершенствованное традиционное производство древесного угля: кирпичная печь бразильского типа на Кубе

П. ЖИРАР


Улучшение производства древесного угля с использованием печи для обжига металла, Сенегал

М.А. ТРОССЕРО


Современное промышленное производство древесного угля в Нидерландах соответствует строгим стандартам выбросов

М.А. ТРОССЕРО

Производство древесного угля — Appropedia: Wiki по вопросам устойчивости

В этой статье рассказывается о производстве древесного угля . Существует несколько методов обработки древесных остатков, чтобы сделать их более чистыми и удобными в использовании, а также их легче транспортировать. Наиболее распространено производство древесного угля.

Здесь стоит упомянуть, что преобразование древесного топлива в древесный уголь не увеличивает содержание энергии в топливе — фактически содержание энергии уменьшается.Древесный уголь часто производится в сельской местности и перевозится для использования в городских районах.

Температура пиролиза, по-видимому, является критическим фактором, определяющим выход полукокса от выхода энергии (компромисс). Разрабатываются установки гибкого пиролиза, которые могут быть настроены либо на выход угля, либо на выход газификации. Сухая биомасса может быть подвергнута пиролизу при нормальном атмосферном давлении. Для влажной биомассы может потребоваться пиролиз при более высоком давлении («сверхкритическом»), что потребует более сложной технической установки.

Когда в качестве сырья используются большие куски древесины, древесный уголь может потребоваться измельчить перед использованием (будьте осторожны: взрыв угольной пыли!). Многие виды сельскохозяйственного сырья и опавшие листья не нужно измельчать в порошок, но они сами легко распадаются на более мелкие кусочки. Для получения информации о мелкомасштабном садоводстве, пожалуйста, обратитесь к FAQ по садоводству с помощью Biochar, отличному ресурсу.

Древесный уголь можно приготовить в различных печах.

Изображение 1: Традиционная земляная печь для производства древесного угля Изображение 2: Обжиговая печь на древесном угле, Кения © Heinz Muller / Practical Action Image 3 Улучшенная печь для обжига древесного угля найдена в Бразилии, Судане и Малави

Процесс можно описать, рассматривая процесс сгорания, описанный выше.Древесина нагревается в отсутствие достаточного количества кислорода, что означает, что полное сгорание не происходит. Это позволяет происходить пиролизу, удаляя летучие газы и оставляя углерод или древесный уголь. Удаление влаги означает, что древесный уголь имеет гораздо более высокое удельное энергосодержание, чем древесина. Другие остатки биомассы, такие как стебли проса или кукурузные початки, также могут быть преобразованы в древесный уголь.

Древесный уголь производится в печи или яме. Типичная традиционная печь для обжига земли (см. Изображение 1) будет содержать топливо для карбонизации, которое складывается в стопку и покрывается слоем листьев и земли.После начала процесса сгорания печь герметизируют, и только после завершения процесса и охлаждения древесный уголь может быть удален.

Простое усовершенствование традиционной печи также показано на рисунке 3. Дымовая труба и воздуховоды позволяют создать сложную систему циркуляции газа и тепла, а при очень небольших капиталовложениях достигается значительное увеличение урожайности.

В традиционном британском методе использовался зажим, который сам по себе является относительно продвинутой печью, которую можно построить на месте.По сути, это груда деревянных бревен (например, выдержанного дуба), прислоненная к дымоходу (бревна кладутся по кругу). Дымоход состоит из 4 деревянных кольев, удерживаемых веревкой. Бревна полностью засыпаны землей и соломой, поэтому воздух не проникает внутрь. Его нужно зажечь, заправив горящее топливо в дымоход; поленья горят очень медленно (холодный огонь) и превращаются в древесный уголь за 5 дней горения. Если почвенное покрытие порвалось (потрескалось) из-за пожара, на трещины закладывают дополнительный грунт.По окончании горения дымоход перекрывается для предотвращения попадания воздуха. [3] Современные методы используют герметичный металлический контейнер, так как за ним не нужно следить, чтобы огонь не пробил покрытие.

Самодельная печь для обжига угля из масляного барабана

Можно сделать несколько (относительно недорогих) печей для обжига древесного угля, которые можно использовать для производства древесного угля / см. Проекты на Biochar-international стр. 1 и стр. 2 Для большинства из них требуются по крайней мере некоторые детали, которые нельзя найти в естественной среде (т. Е. металлические части).С другой стороны, такие детали обычно служат дольше и могут быть более эффективными. Существуют также очень простые конструкции, состоящие всего из нескольких металлических частей (например, 2 бочек), см. Низкотехнологичную печь для обжига в Лэнгли Исследовательского центра НАСА.

Технология производства древесного угля от Swaminathan Chitraputhira Pillai :: SSRN

2 страницы Добавлено: 5 ноя 2019

Дата написания: 25 октября 2019 г.

Аннотация

Древесный уголь из древесины деревьев получают путем нагревания древесины до высокой температуры в закрытом помещении без использования кислорода i.е. анаэробный нагрев. В этом процессе древесина становится сухой до кости при 100 ° C, а дальнейшее повышение температуры до 300 ° C инициирует пиролиз. При этом древесина распадается на водяной пар, газы, древесные кислоты и смолы с выделением тепла, в результате чего образуется древесный уголь. Деревья, подходящие для производства древесного угля, — это Prosopis juliflora и Casuarina equisetifolia. Производство древесного угля широко ведется в засушливых южных районах Тамил Наду, где просопи являются опорой для многих источников средств к существованию.

Ключевые слова: Производство древесного угля, необходимые этапы, Prosopis

Классификация JEL: Q23

Предлагаемое цитирование: Предлагаемая ссылка