Химическая формула угля, процесс его образования и использование в промышленности

Из чего состоит уголь? Какова химическая формула угля

Древесный уголь — один из самых древних видов топлива, известных человеку. И даже сегодня она занимает лидирующие позиции в его использовании. Причиной тому является его широкая доступность, простота добычи, переработки и использования. Но что это такое? Какова химическая формула угля?

На самом деле, этот вопрос не совсем корректен. Углерод не является веществом; это смесь различных веществ. Их много, поэтому состав углерода не может быть полностью определен. Поэтому под химической формулой угля в этой статье мы будем скорее подразумевать его элементный состав и несколько других характеристик.

Однако что мы можем узнать о состоянии этого вещества? Углерод образуется из останков растений в течение многих лет под действием высокой температуры и давления. А поскольку растения по своей природе органические, в составе углерода также будет преобладать органическое вещество.

В зависимости от возраста и других условий происхождения углерод делится на несколько типов. Каждый тип отличается по своему элементному составу, примесям и другим важным характеристикам.

Бурый уголь

Это самый молодой вид угля. Он даже имеет растительную структуру дерева. Он образуется непосредственно из торфа на глубине около 1 километра.

Этот вид угля содержит довольно большое количество влаги: от 20 до 40%. При контакте с воздухом он испаряется, и уголь рассыпается в порошок. Ниже мы расскажем о химическом составе этого конкретного сухого остатка. Количество неорганических примесей в буром угле также велико — 20-45%. Эти примеси включают диоксид кремния, оксиды алюминия, кальция и железа. Он также может содержать оксиды щелочных металлов.

Летучие органические и неорганические вещества также в изобилии содержатся в этом угле. Они могут составлять до половины веса этого вида угля. Элементный состав за вычетом неорганики и летучих веществ следующий:

• Углерод 50-75%.
• Кислород 26-37%.
• Водород 3-5%.
• Азот 0-2%.
• Сера 0,5-3%.

Каменный уголь

По возрасту образования этот вид угля стоит в одном ряду с бурым углем. Он имеет черный или серо-черный цвет и смолистый, иногда металлический блеск.

Содержание влаги в каменном угле значительно ниже, чем в буром угле, и составляет всего 1-12%. Содержание летучих веществ в каменном угле сильно варьируется в зависимости от места его добычи. Содержание летучих веществ может быть очень низким (от 2%), но может быть и высоким, как в буром угле (до 48%). Элементный состав следующий:

• Углерод 75-92%.
• Водород 2,5-5,7%.
• Кислород 1,5-15%.
• Азот до 2,7%.
• Сера 0-4%.

Из этого можно сделать вывод, что химическая формула каменного угля состоит из большего количества углерода, чем бурого угля. Это делает данный вид угля более качественным топливом.

Микрокомпоненты каменного угля

Микрокомпоненты углей, или мацералы, — это мельчайшие органические частицы, которые можно увидеть только под микроскопом. Как и мацералы, они не имеют определенной химической структуры. Они содержат циклические ароматические углеводороды в различных пропорциях. Классификация основана на генезисе веществ из растительных остатков, их твердости, блеске, светоотражении и других физических свойствах.

Количество и соотношение микрокомпонентов углерода определяет сортность и характеристики метаморфизма пластов. Это влияет на использование ископаемого и его свойства.

Можно выделить несколько групп мацералов:

• Vitrinites
• Semivitrinites
• Липтиниты
• Inertynites

Внутри каждой группы существует еще несколько разновидностей мацералов. Мы опишем их более подробно на следующих страницах.

Витриниты

Это группа соединений, образованных из лигнина и целлюлозы. Они твердые, с гладкой блестящей поверхностью, содержат ароматические соединения с циклической структурой. Цвет варьируется от черного и темно-серого до почти прозрачного, в зависимости от степени метаморфизма.

Витас потерял большое количество водорода и кислорода во время своего генезиса, и в нем сильно преобладает углерод. При нагревании они плавятся и выделяют среднее или небольшое количество летучих веществ.

В состав группы входят:

• Телинит
  Материал, состоящий из клеточных стенок древесины, которые хорошо видны под микроскопом. Его много в битуминозных углях; в зрелых окаменелостях его количество уменьшается.
• Коллинит
  Основное цементирующее вещество витринита.
• Витродентринит
  Образован из фрагментов телинита и коллинита диаметром около 10 мкм.

Витриниты являются одними из самых распространенных и важных органических компонентов угля. Цвет и рельеф этих макасов служат ориентиром для идентификации других групп. Они наименее зольные, а также хрупкие и плотные (1300-1400 кг/м3). Уголь с высоким содержанием витринита является ценным топливом и материалом для производства кокса.

Семивитриниты

Эта группа микроэлементов формируется из целлюлозы и лигнина с примесью древесных остатков (фюзена). Поверхность полувитрин гладкая и серого цвета (всегда светлее, чем у витрин). Эти вещества размягчаются под воздействием тепла, но не становятся пластичными.

Группа семивитринов включает в себя:

• Семивитрин
• Полуколлинитный

Полувитринит имеет промежуточные физические свойства между витринитом и инертинитом. Его наличие указывает на метаморфизм с низким и средним содержанием углерода. В таком ископаемом обычно меньше углерода и больше кислорода и водорода. При высоком содержании теплота сгорания уменьшается, а окислительная способность увеличивается. Однако количество семивитрина в каменном угле обычно не превышает 1-3%, что не влияет на качество материала.

Липтиниты

Группа липтинитов, или экзинитов, формируется из растительных липидов. Цвет зависит от происхождения и степени карбонизации и бывает темно-коричневым, черным и серым. Структура липтинитов практически не изменяется в процессе преобразования торфа в бурый и каменный уголь. Они не подвергаются гумификации и гелеобразованию. Поэтому такие частицы растений, как споры, пыльца, кутикула и воск, хорошо видны под микроскопом.

В эту группу входят 6 органических веществ:

• Споринит
  В структуре преобладают споры растений. Это прочный материал, который связывает элементы дюрены вместе.
• Кутинит
  Он образуется из окаменевшей кутикулы растений. Он прочный и содержит большое количество водорода. При горении он выделяет много летучих веществ.
• Resinite
  Он образован древесной смолой и воском, рассеянными в породе или отложенными слоями. Резинит содержит много водорода. Он растворим в спирте и бензоле. Его можно использовать для производства смолы и битума.
• Suberinite
  Это элемент желтого цвета, образованный из кортикальной ткани. Он возникает в виде корки, окружающей основной слой породы.
• Альгинит
  Альгинит получают из низших растений, водорослей, простейших и бактерий, богатых липидами. Он входит только в состав особого типа углерода — сапропелитов. Они образуются на дне пресных и соленых водоемов. Это вещество очень твердое, богато водородом и имеет черный цвет.
• Липтодетринит
  Он образуется из мелко разложившихся частиц (детрита) растений. Он представляет собой смесь всех компонентов, описанных выше.

Плотность липтодетринитов относительно низкая, 1200-1300 кг/м3. При сгорании они выделяют много летучих веществ. Эта группа минералов производит высококачественный кокс.

Инертиниты

Они образуются из остатков растений (обычно древесины), разложившихся в присутствии кислорода. Инертиниты лежат толстыми слоями на местах старых осушенных болот. Они имеют тусклый блеск, в структуре видны волокна целлюлозы, рисунок древесины сохраняется. Цвет вещества от бледно-желтого до белого.

Содержание углерода в инертинитах высокое, а содержание водорода — низкое. При горении они выделяют очень мало летучих веществ и не спекаются. Они содержат большое количество ароматических углеводов. Плотность этого вида мацерала высокая, 1400-1500 кг/м3.

Группа инертных веществ включает 6 веществ:

• Фузинит
  Она характеризуется сохраненной клеточной структурой, ячеистой структурой. Внутренние полости клеток могут быть заполнены органическими и минеральными веществами. Фузинит является самым богатым углеродом из всех углеродных составляющих.
• Микринит
  Он образуется из смолистых деревьев и встречается в больших количествах в углях палеозойской эры, длиннопламенных сортов. Микринит рассеян в слоях в виде микроскопических зерен и может заполнять пустоты между стенками растительных клеток. Со временем он превращается в вещество, мало чем отличающееся от витринита.
• Макринит
  Редко встречается в каменном угле. Это аморфная масса, которая склеивает другие компоненты вместе.
• Склеротинит
  Образуется из остатков грибов. Склеротинит представляет собой хорошо выраженные комки овальной формы с пористой структурой. Размер включений варьируется от 10 микрон до 80 микрон. Склеротинит встречается в пермских каменных углях.
• Полуфузинит
  Состоит из обломков древесины с частично сохранившейся клеточной структурой и по своим свойствам занимает промежуточное положение между витринитом и инертодетринитом.
• Инертодетринит
  Он представляет собой смесь фрагментов всех мацералов группы инертинита с размерами до 20 мкм.

Микроэлементы составляют большую часть каменного угля. В процессе метаморфизма они постепенно разлагаются, теряя свою структуру и превращаясь в чистый кристаллический углерод. Остальные элементы переходят в минеральную часть угольного пласта. Об этом мы поговорим далее.

Антрацит

Антрацит — самая древняя форма ископаемого угля. Он имеет темно-черный цвет и характерный металлический блеск. Это лучший уголь с точки зрения количества тепла, которое он выделяет при сгорании.

Количество влаги и летучих веществ, содержащихся в нем, очень мало. Около 5-7% для каждого индекса. А элементный состав характеризуется чрезвычайно высоким содержанием углерода:

• Углерод более 90%.
• Водород 1-3%.
• Кислород 1-1,5%.
• Азот 1-1,5%.
• Сера до 0,8%.

Больше углерода присутствует только в графите, который является следующим этапом карбонизации антрацита.

Активированный уголь

Активированный уголь — это разновидность древесного угля с большой удельной площадью поверхности пор, поэтому он обладает еще большей адсорбционной способностью, чем древесный уголь. В качестве сырья используется древесный уголь, каменный уголь и скорлупа кокосовых орехов. Сырье подвергается процессу активации. Процесс включает в себя вскрытие засоров с помощью высоких температур, растворов электролитов или пара.

В процессе активации меняется только структура материала, поэтому химическая формула активированного угля идентична сырью, из которого он изготовлен. Содержание влаги в активированном угле зависит от удельной площади поверхности пор и обычно составляет менее 12%.

Химическая формула угля, процесс его образования и использование в промышленности

Цвет угля в его различных модификациях может варьироваться от коричневого до черного. Он является хорошим топливом и поэтому используется для преобразования тепловой энергии в электрическую. Он образуется в результате накопления растительного материала и происходящих в нем физических и химических процессов.

Различные модификации угля

Накопление древесной массы в болотистой почве приводит к образованию торфа, который является предшественником углерода. Рецептура торфа довольно сложна, к тому же не существует конкретного стехиометрического коэффициента для этого типа углерода. Сухой торф состоит из атомов углерода, водорода, кислорода, азота и серы.

Впоследствии торф претерпевает ряд дальнейших модификаций углерода под воздействием длительного воздействия высоких температур и высокого давления, возникающих в результате геологических процессов:

1. Уголь или бурый уголь.
2. Битум.
3. Битуминозный уголь.
4. Антрацит.

Конечным продуктом этой цепочки превращений является твердый графит или графитоподобный углерод, формула которого — чистый углерод C.

Определение и формула угля

Атомная структура углерода показана на рисунке 1. Помимо древесного угля, углерод может встречаться в виде простого вещества алмаза или графита, относящегося к гексагональной и кубической системам, кокса, сажи, поликумулена графена, фуллерена, нанотрубок, нановолокон, астралена и т.д.

Древесина карбонового периода

Около 300 миллионов лет назад, в каменноугольном периоде, большая часть поверхности Земли была покрыта гигантскими папоротниковыми лесами. Постепенно эти леса вымирали, а древесина накапливалась в болотистых почвах, на которых они росли. Большое количество воды и грязи препятствовало проникновению кислорода, поэтому мертвая древесина не разлагалась.

В течение длительного периода времени новая мертвая древесина покрывала более старые слои, давление и температура которых постепенно увеличивались. Сопутствующие геологические процессы в конечном итоге привели к образованию угольных месторождений.

Процесс карбонизации

Термин «карбонатизация» относится к метаморфическим преобразованиям угля, связанным с увеличением толщины древесных пластов, тектоническими движениями и процессами, а также повышением температуры в зависимости от глубины залегания пластов.

Повышение давления в основном изменяет физические свойства угля, химическая формула которого остается неизменной. В частности, изменяется его плотность, твердость, оптическая анизотропия и пористость. Повышение температуры изменяет формулу самого углерода, увеличивая содержание углерода и уменьшая содержание кислорода и водорода. Эти химические процессы приводят к повышению топливных свойств угля.

Воздействие на окружающую среду

Хотя уголь вносит важный вклад в экономическое и социальное развитие во всем мире, его добыча и потребление оказывают значительное воздействие на окружающую среду. Например, открытые карьеры затрагивают большие площади земли, вызывают эрозию почвы, распространяют пыль, загрязняют воду и плохо влияют на местное биоразнообразие.

Подземная добыча имеет полигоны, внутри которых в течение длительного времени происходят вредные тепловые и радиационные процессы. Шахты угрожают образованием карстовых воронок и изменением водного баланса в районе.

Восстановление шахт требует много времени и финансовых затрат. Его основная цель — восстановить нарушенную продуктивную способность земли. Различные программы включают утилизацию свалок, лесопосадки, сельскохозяйственные земли и рекреационные зоны.

Продукты сгорания угля представляют собой серьезную угрозу. К ним относятся токсичные оксиды азота (NO и NO2), вызывающий кислотные дожди диоксид серы (SO2) и диоксид углерода (CO2), который считается основной причиной парникового эффекта в атмосфере. Кроме того, в воздух выбрасываются зола и другие твердые частицы.

Несмотря на широко распространенную озабоченность по поводу загрязнения воздуха выбросами, использование угля будет продолжаться в обозримом будущем. Поэтому правительства и ученые всего мира прилагают все усилия, чтобы найти более эффективные способы использования этого ценного ресурса.

Что такое древесный уголь

Древесный уголь, как и любой другой уголь, содержит в основном углерод. Основной характеристикой древесного угля, определяющей области его применения, является его высокая пористость. Во время термической реакции в среде с небольшим количеством кислорода или при его отсутствии образуется углеродный скелет, который очень похож на естественную капиллярную структуру в стволе дерева.

Наличие большого количества микроскопических полостей объясняет отличную впитывающую способность продукта. Если в порах присутствует кислород, материал легко горит, выделяя тепло.

Массовая доля углерода в подобных объектах составляет:

• углерод — 50%;
• торф — около 60%;
• каменный уголь — чуть более 80 процентов;
• антрацит — около 95 процентов.

В свежесобранном древесном угле общее содержание кислорода и азота достигает 44 процентов, что является самым высоким показателем по сравнению с минеральными углями.

Свежесобранный древесный уголь, хранящийся в теплом воздухе в течение одного часа, может увеличить свой вес на 2 % за счет поглощения кислорода. Если объем партии изначально был большим, нельзя исключать самопроизвольное сгорание. Поэтому продукт из древесного сырья сначала стабилизируется в специальном режиме, а затем упаковывается и хранится в безопасных условиях.

Как выглядит древесный уголь?

Многим из нас будет интересно узнать, что такое древесный уголь. Это микропористый продукт, образующийся при сжигании древесины с высоким содержанием углерода. Древесный уголь — это блестящий черный материал с голубоватым оттенком. Вся поверхность угля потрескалась, и на срезе хорошо видна сохранившаяся структура древесины. Звук можно услышать при постукивании по изделию. Древесный уголь легко разжечь, и при горении он выделяет много тепла.

Свойства древесного угля

Основным компонентом этого биотоплива является углерод. Кроме того, он содержит кислород, фосфор, водород и некоторые летучие вещества. Свойства этого твердого топлива во многом зависят от вида древесины, из которой оно производится:

1. Всасываемость. Благодаря своей высокой пористости древесный уголь может поглощать различные вещества, в том числе инертные газы, при нормальной температуре, а при нагревании он высвобождает их и восстанавливает свою адсорбционную способность. Это свойство используется при очистке многих органических продуктов.
2. Плотность древесного угля. Этот показатель зависит от породы: если древесина плотная, она образует твердый древесный уголь, и наоборот. Если мы повышаем температуру во время производства, плотность получаемого продукта увеличивается.
3. Высокая теплоемкость. Температура древесного угля при сгорании может достигать +1100 ºC и выше, при этом выделяется большое количество тепла (примерно 30000 кДж/кг).
4. Экологическая безопасность. В то время как при сгорании древесины образуется много пара, несгоревших частиц углерода и различных органических веществ, при сгорании древесного угля все эти компоненты отсутствуют и выделяется очень мало дыма, что делает продукт безопасным для здоровья человека.
5. Отсутствие склонности к самовозгоранию.
6. Малый вес. Это облегчает его транспортировку.

Сферы применения

Спрос на этот продукт настолько высок, что его можно использовать не только для отопления частных домов, но и

• в производстве электродов, различных красок, стекла и хрусталя;
• в производстве кремния для полупроводников, бора, алюминия;
• в металлургии в качестве восстановителя;
• в качестве удобрения;
• в качестве кормовой добавки для домашних животных;
• в шлифовке и полировке деталей, используемых в полиграфической промышленности;
• в качестве изоляционного материала в строительстве
• в качестве заменителя графита в промышленности пластмасс;
• в производстве пороха;
• в производстве щеток, резисторов, контактов, которые собираются в электрическом и электровакуумном оборудовании
• в производстве активированного угля в качестве сырья.

Смола, добываемая в процессе производства, используется для производства уксусной кислоты для пищевой промышленности, метилового спирта, растворителей, канифоли, скипидара.

Маркировка продукции

Разница в подходах объясняется высоким содержанием смолистых веществ в хвойном сырье, которые, в случае герметизации реактора пиролиза, будут препятствовать внедрению технологии.

Из продуктов пиролиза первой группы получают уголь марки А с максимальной концентрацией углерода до 90 процентов и минимальным содержанием минералов (2,5 процента).

Если пиролизу подвергалась смесь сырья из первых двух групп, то максимальное содержание углерода в древесном угле с маркировкой B достигает 88 % при той же зольности.

Если смесь всех пород подверглась карбонизации, образуется угольный конгломерат, обозначаемый B. Концентрация скелетного углерода в смеси будет достигать максимум 77 процентов, содержание минералов составит 4 процента, а многие другие параметры не регламентируются.

Обратите внимание, что продукты класса А обладают наилучшими свойствами и поэтому используются для дальнейшей активации с целью получения сорбентов.

Углерод группы В обладает хорошими свойствами, и как он, так и продукты класса А используются в промышленном органическом синтезе.

Приемлемые свойства, удовлетворяющие потребности большинства потребителей, являются результатом технологии карбонизации, если процесс выполняется грамотно. Есть много желающих приготовить из древесины ценный продукт. Готовность вникать в детали реализации идеи на практике гораздо меньше, что может привести к неприятным последствиям с непредсказуемыми результатами.

Виды древесного угля

Такое твердое топливо подразделяется на несколько видов. Это зависит от того, какой тип древесины выбран для изготовления продукта и сколько нелетучего углерода она содержит. Древесный уголь различается по типу упаковки: это может быть древесный уголь в виде кусков в мешках или угольных брикетов. Для розничных покупателей продукт весом 3-10 кг упаковывается в бумагу, а для предприятий древесный уголь весом 25-50 кг упаковывается в полипропиленовые мешки.

Черный древесный уголь

Этот вид древесного угля производится из мягкой древесины, такой как осина, черемуха, липа, облепиха и тополь. Черный древесный уголь считается высшим сортом. Он может содержать до 90% нелетучего углерода и до 25% золы. Он легко воспламеняется и горит без сильного пламени, дыма и запаха. При сгорании выделяется большое количество тепла.

Красный древесный уголь

Для производства красного угля используется красная древесина, такая как лиственница, ель или сосна. Красный уголь образуется при сжигании при более низкой температуре, чем другие виды топлива. Такое топливо популярно в европейских странах, где его сжигают в каминах для обогрева домов и на грилях для приготовления пищи.

Белый древесный уголь

Для производства этого вида древесного угля используются лиственные породы деревьев. Древесный уголь из дуба, ясеня или березы называется белым топливом. Процесс начинается с обжига материала при низкой температуре, а в конце процесса температура повышается до +1000°C. Раскаленный уголь вынимается из печи и засыпается смесью земли, песка и золы. Это делает его поверхность слегка белой, что и объясняет его название. Белый уголь особенно популярен в Японии.

Технология производства древесного угля

Древесный уголь производится из различного сырья с помощью угольной печи ретортного типа. В угольной плите сырье сжигается без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из следующих этапов:

• сушка. Сырье поступает в печь для обжига древесного угля, где сжигается в дымовых газах при температуре 140-160 °C (140-160 °F). Продолжительность процесса зависит от влажности сырья. Конечный продукт представляет собой материал, высушенный до содержания влаги 4-5%.
• Пиролиз. Первая стадия — эндотермическая или сухая дистилляция. Во время этого процесса температура повышается до 150-300 °C. Из сырья удаляется вся вода, и оно становится обугленным и коричневым. Когда температура достигает 300°С, начинается экзотермический процесс пиролиза, который характеризуется повышением внутренней температуры без внешнего тепла. Во время этого процесса температура поднимается до 400°С, и коричневая древесина превращается в древесный уголь, который содержит 65-75% углерода.
• Охлаждение. Сначала материал охлаждается до температуры, при которой он не будет самовозгораться при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85 °C, но лучше всего 40 °C. Вот как выглядит производство древесного угля. Видеозапись процесса показана ниже.

Где используется древесный уголь?

Часто возникает вопрос, где используется древесный уголь? В далеком прошлом это был единственный источник топлива. В настоящее время он не утратил своих позиций, а области его применения значительно расширились:

1. Металлургия
   . Высокое содержание углерода позволяет использовать древесный уголь в качестве восстановителя, а отсутствие серы и фосфора означает, что восстановленные материалы сохраняют свои основные свойства.
2. Инструментарий
   . Древесный уголь, который добывается из мягкой древесины, идет на производство антикоррозийной смазки, необходимой для полировки и шлифовки различных форм и деталей.
3. Строительство
   . Поскольку материал хорошо впитывает запахи и гигроскопичен, древесный уголь используется в качестве изолятора.
4. Животноводство
   . Это отличная кормовая добавка, которую вводят в рацион телят, свиней и птиц.
5. Производство активированного угля
   . Он используется во многих вентиляционных системах для улавливания летучих вредных загрязняющих веществ в воздухе.
6. Медицина
   . Древесный уголь используется для изготовления таблеток и порошков для лечения желудочно-кишечных расстройств и отравлений.

Как сделать древесный уголь?

Если вы хотите сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях, то воспользуйтесь простым методом, который использовался еще в древние времена:

1. Выкопайте яму глубиной 50 см и диаметром 80 см. Его форма должна быть круглой, а стены вертикальными.
2. Хорошо утрамбуйте дно ямы валиком или просто ногами.
3. Собрав сухие ветки, поместите их в яму и подожгите бересту (без использования химикатов).
4. По мере прогорания костра добавляйте веточки, чтобы все дно было равномерно покрыто.
5. Когда огонь хорошо разгорится, добавьте поленья, порезанные на мелкие кусочки и очищенные от коры.
6. Заполните отверстие горящими дровами до самого верха. Этот процесс длительный и зависит от плотности древесины.
7. Чтобы охладить дрова, накройте яму зеленой травой, засыпьте землей и утрамбуйте. Процесс охлаждения займет около 2 дней.
8. Просейте уголь и упакуйте его в мешок.

Самостоятельное изготовление

Несмотря на то, что угольная продукция относится к худшей категории, потребители готовы покупать ее для своих нужд. Многие предприниматели при производстве этого сырья используют неподходящие древесные отходы и не выдерживают технологию карбонизации. Поэтому, если вы возьмете высококачественное сырье и правильно его сожжете, то получите высококачественный и потому востребованный продукт. В этом случае нельзя бояться конкуренции.

Сделать древесный уголь своими руками можно методом карбонизации (оборудование для пиролиза требует денег, да и сам процесс намного сложнее). Никогда не используйте кору деревьев, она портит качество древесного угля и приводит к появлению дыма. Можно изготовить древесный уголь методом карбонизации для собственного использования или на продажу. В зависимости от количества угля, которое вам необходимо, вы выбираете подходящий метод.

В яме

Яма выкапывается на открытой местности, вдали от зданий. Его размер зависит от желаемого объема получаемого продукта, для 2 мешков древесного угля необходим метр в глубину и 80 см в ширину. Дно ямы тщательно уплотняется; при необходимости используется специальное оборудование. В подготовленной яме разжигается костер с помощью небольших поленьев, после чего добавляются более крупные куски дерева.

Новые дрова добавляются, как только дрова исчерпываются и уменьшаются в объеме. Полная загрузка костровой ямы занимает 3-4 часа; после того как костер прогорит, яма засыпается землей и утрамбовывается. Яма охлаждается в течение 1-2 дней. По истечении этих дней продукт извлекается и упаковывается.

В бочке

Точно так же, как вы можете сделать древесный уголь в яме, для карбонизации можно взять бочку с прочными стенками. Химикаты или нефтепродукты должны оставаться в бочке. Если емкость большая, дно бочки следует выложить огнеупорными кирпичами, а сверху развести костер.

Над огнем устанавливается решетка (опция), на которую загружаются партии сырья. После того как верхний слой дров поглотит пламя, вся конструкция покрывается металлом так, что остается небольшой зазор. Если дым начинает приобретать серый оттенок, необходимо закрыть щель. Следующий шаг — охлаждение сырья и извлечение его из бочки.

Вместо того чтобы разжигать огонь внутри бочки, вы можете развести костер под бочкой, и огонь должен быть достаточно сильным, чтобы воспламенить древесину в бочке. В нижней части топки следует просверлить небольшие отверстия, чтобы впустить немного кислорода.

В печке

Допускается приготовление газированного продукта в варочном котле, если требуется небольшая партия продукта. Подождите, пока древесина покраснеет, прежде чем поместить ее в печь, затем с помощью щипцов переложите ее в огнеупорный контейнер. Сразу же накройте контейнер крышкой и дайте древесине остыть.

Вы можете полностью заполнить плиту дровами, подождать, пока огонь разгорится, и перекрыть подачу кислорода к дровам примерно на 10-15 минут. Некоторые умельцы делают самодельные плиты специально для углежжения древесины.

Нагрев

Нагрев — это подача тепла к материалу. Существует множество способов нагрева материала (индукция, лучистое тепло и т.д.), но при карбонизации обычно используется либо прямой нагрев потоком горячего газа, проходящего через слой и омывающего поверхность отдельных кусков, либо косвенный нагрев через стенки аппарата. В последнем случае теплопередача менее эффективна.

Прямой нагрев. Этот метод теплопередачи сам по себе более эффективен, чем другие, но имеет некоторые технологические проблемы, которые будут рассмотрены позже. Движение газа через слой происходит неравномерно по всему сечению. При вертикальном движении вверх поток у стенок всегда больше, чем через ложе. В стенках всегда больше пустот и, следовательно, меньше сопротивление потоку. Тепло от горячего газа — теплоносителя — к холодной древесине передается через поверхность твердых частиц. Чем мельче загруженный материал, тем больше удельная площадь поверхности. Но меньшим является и размер каналов — пустых пространств между отдельными частями. Если опилки загружаются в машину слоями, то фильтрация проходящего через них потока незначительна. Поток пойдет вдоль стенок и образует каналы в слое. Большинство частиц не будут вымыты. Замкнутые пустоты между частицами делают опилки плохим проводником тепла (не случайно в сельской местности опилки часто насыпают на нижние стены домов зимой для утепления). Это препятствует передаче тепла через слой. Поэтому сушка и пиролиз опилок и других мелких материалов в слое неэффективны.

Существуют некоторые особенности в распределении потока через слой, зависящие от ориентации блока, точек входа и выхода теплоносителя и отношения высоты блока к его длине. Следует учитывать, что при низкой скорости потока в аппаратном пространстве образуются застойные зоны, которые прогреваются хуже, чем другие участки.

Технологические проблемы, связанные с прямым нагревом. Трудно приготовить анаэробную грелку. Даже при сжигании природного газа для полного сгорания необходим избыток воздуха. Для нормального сгорания других видов топлива требуется больше избыточного воздуха, чем для природного газа. Поэтому в теплоносителе всегда присутствует кислород. Можно предусмотреть дополнительную систему для улавливания кислорода из теплоносителя, но это усложняет технологию и создает дополнительный объект для контроля и обслуживания.

Когда в сушилку поступает кислородосодержащий теплоноситель, необходим более серьезный контроль, поскольку высушенная древесина в сушилке может загореться. Если в пиролизный аппарат попадает кислородсодержащая охлаждающая жидкость, неизбежно окисление части древесного угля. Поэтому выход древесного угля в этом случае снижается. Жидкие и газообразные продукты разложения древесины смешиваются с негорючими дымовыми газами; образующиеся газы имеют низкую теплотворную способность и трудно сжигаются. Если вам удастся сжечь их на свету из более калорийного топлива, тепловой КПД будет низким, поскольку газы разбавлены. Для подачи продуктов сгорания обратно в пиролизную камеру необходимо использовать горячий дымоход, который должен быть изготовлен из кислотостойкого металла, так как возможно попадание кислот из продуктов разложения. Еще одно осложнение: в топливном газе присутствуют вредные вещества, а уголь имеет неприятный запах. Чтобы избавиться от него, необходимо выделить зону охлаждения угля в самостоятельный цикл и охлаждать его в отдельном газовом потоке, не содержащем пахучих компонентов.

Отопление через стену. При обжиге угля широко распространен внешний нагрев емкостей, объединенных с отопительным оборудованием (плитами, варочными котлами), в которых происходит сушка и пиролиз. Тепло подводится к стенкам этих сосудов, обычно потоком охлаждающего газа, иногда прямым излучением от горящего топлива и раскаленных стенок печи.

В этом случае сначала нагреваются стенки емкости. Нагретые газы начинают подниматься вдоль стенок и, охлаждаясь за счет теплообмена с материалом, опускаются вниз по внутренней зоне. Циклический поток, показанный на рисунке 3. 3. В горизонтальном аппарате такие потоки играют меньшую роль.

Сушка

Перед пиролизом древесина должна быть высушена. Процесс сушки любого кускового материала состоит из нескольких периодов (Рисунок 4). Пока содержание влаги высокое, скорость процесса зависит от возможности удаления влаги с поверхности и из аппарата. Это период постоянной скорости сушки (I).

Скорость зависит от состояния газообразной среды. Чем выше температура и чем быстрее отводится влага с поверхности материала, тем выше скорость сушки. По мере уменьшения содержания влаги скорость движения влаги внутри компонента также уменьшается.

Когда влаги на поверхности становится меньше, чем может унести среда, начинается более медленный период сушки (II). С каждым последующим моментом все меньше и меньше влаги достигает поверхности. По мере продвижения фронта влаги к внутренней части детали поверхность материала начинает нагреваться до температуры, превышающей температуру кипения воды. При этом температура внутри чанкера по-прежнему не превышает 100 °C. Поэтому пиролиз часто происходит на поверхности изделия, а сушка — внутри. Когда большая часть свободной влаги удалена, скорость сушки начинает быстро снижаться — это период капиллярного дренажа (III).

Влага в древесине распределяется в крупных и мелких порах, в полостях клеток. Некоторые из мелких пор способны перекрываться при снижении содержания влаги. Этот механизм защищает живое растение от полного высыхания, но в то же время затрудняет удаление остаточной влаги из древесины. Точка перегиба между периодами I и II называется первой критической точкой. Как скорость сушки в период I, так и время начала периода II от начала сушки зависят от температуры и движения газообразного хладагента, окружающего древесину. Если сушка проводится с теплоносителем, температура которого не превышает 100 °C (как в случае сушки пиломатериалов), содержание влаги в теплоносителе также важно.

Однако при сушке дров обычно используются более высокие температуры. Вторая критическая точка называется переходом от периода II к периоду III. На практике сушка в период III происходит крайне медленно. Для практических целей можно предположить, что он останавливается.

Невозможно определить точное положение критических точек. Их координаты зависят от внешних факторов и структурных характеристик древесины. Большинство исследователей находят, при различных условиях, положение первой критической точки соответствующего содержания влаги от 25 до 35% об.м., второй критической точки от 8 до 12% об.м..

Из этого следует, что увеличение времени сушки сверх необходимого для достижения первой критической точки чаще всего неэкономично, так как удаление каждого последующего процента влаги требует больше времени, чем удаление предыдущего.

При сушке большую роль играет размер изделия. Чем меньше изделие, тем больше открытых поверхностей на единицу веса и тем быстрее процесс сушки. Но это при условии, что слой материала равномерно продувается потоком.

Опилки создают сопротивление потоку, образуют замкнутые полости между частицами и поэтому хуже сохнут в слое, чем более крупные куски. Структурные особенности древесины вызывают неравномерное движение влаги изнутри к поверхности, вдоль и поперек ствола: круглый, неошкуренный ствол, даже небольшого диаметра, сохнет гораздо хуже, чем более толстый, обрубленный ствол.

Ранее была принята технология, при которой спиленная древесина, уложенная в связки, хранилась на бирже в летние месяцы для естественной сушки. Штабелирование производилось вручную, с соблюдением определенных правил, с использованием распорок для обеспечения хорошей вентиляции. Верхняя часть дымохода была покрыта корой. В сухую погоду дрова достигают воздушно-сухого состояния (влажность 25-28%) в течение первых нескольких недель. В современных условиях этот метод нерентабелен, так как деньги, затраченные на вырубку и хранение, надолго изымаются из оборота, а для этого требуются большие площади. От этой практики отказались повсеместно. Возложение рук не приносит плодов. Имеется успешный опыт сушки в штабелях на решетчатых стеллажах. В любом случае, штабелирование дров для сушки и последующая их выборка для переработки — это дополнительное затратное звено. Кроме того, в современных финансовых условиях хранение дров означает, что оборотные активы используются в течение более короткого периода времени. По этой причине оптимальным является искусственная сушка.

Как уже упоминалось, скорость сушки зависит от температуры нагревательной среды. Но сушка — это не только процесс удаления влаги. Сушка также изменяет структуру древесины. Если сушка происходит интенсивно (что может произойти при высокой температуре нагревательной среды), образуется много паров одновременно. Чем больше давления создается в детали, тем она больше и тем выше температура нагрева. Это давление разрушает древесину.

Тогда угли будут мелкими и потрескавшимися. Напротив, медленный отжиг, процесс, длящийся несколько дней с постепенным медленным повышением температуры, позволяет получить идеально закаленный уголь без трещин. Именно поэтому некоторые примитивные технологии, от обжига куч до использования кухонных плит, принятые в Юго-Восточной Азии, позволяют получить качественный древесный уголь. Выполнение этих условий возможно в любой печи, а не только в традиционных азиатских. В литературе встречаются упоминания о том, что какая-то особенность азиатских кухонных плит является единственно возможным способом получения углей особенно хорошего качества, но пропагандистам этих идей не стоит доверять. Они либо ограничены в своем понимании процесса, либо намеренно вводят читателей в заблуждение во имя продвижения «своей» технологии.

Эти «экологически грязные» и изнашивающиеся печи производят хороший уголь благодаря жесткой стойкости процесса. Но такие условия могут быть воспроизведены в любом другом аппарате. Только экономические соображения (малая удельная мощность) не позволяют этому типу режима получить повсеместное распространение.

Пиролиз древесины

Пиролиз предполагает нагревание сырья до температуры 300 градусов Цельсия. Процесс пиролиза должен проходить без доступа кислорода, чтобы древесная масса могла обуглиться без воспламенения материала.

Прокалка

При повышении температуры до 400 градусов Цельсия смолы и газы полностью удаляются из древесного угля.

Остывание угля

Заключительный этап производства древесного угля, во время которого температура продукта постепенно снижается.

После полного охлаждения древесного угля его упаковывают и хранят. В результате этого процесса получается высококачественный древесный уголь, который затем можно упаковать в бумажные пачки для продажи на рынке.

Производственное предприятие по упаковке древесного угля

Использование печи из металлической бочки

Давайте подробнее рассмотрим, как изготавливается древесный уголь с помощью металлической бочки. Ствол должен быть изготовлен из толстого металла. Не стоит использовать контейнер для химикатов. Если в бочке ранее находились продукты, содержащие нефть, ее необходимо обработать.

Положите жаропрочные кирпичи на дно емкости и поместите очаг между кирпичами так, чтобы уголь находился на высоте кирпичей. Затем установите решетку и плотно уложите древесный материал поверх решетки.

Наполните бочку и дождитесь появления пламени. Накройте контейнер плотным листом, оставив небольшой зазор.

Чтобы ускорить процесс, проделайте небольшое отверстие в дне контейнера, через которое впоследствии можно будет выдувать воздух с помощью пылесоса. Однако эта часть не является решающей для всего процесса.

Проверьте цвет дыма. Как только он приобретет синий цвет, удалите щель в верхней части. Затем емкость оставляют до полного охлаждения, после чего полученное сырье просеивают и упаковывают.

Выбор технологии углежжения

Таблица 3: Выбросы от завода Эколона (в сравнении с. 
значения, допустимые нормами ЕС).

Стоячая куча — один из самых ранних, примитивных методов производства древесного угля. Он до сих пор используется в слаборазвитых странах. И вот некоторые российские предприниматели пытаются прибегнуть к этой технологии, несмотря на риски для работников и окружающей среды. Обслуживание такой кучи также является опасной работой, с риском смерти в процессе так называемого кормления кучи — добавления дров в процессе сжигания угля.

Не только в России, но и в некоторых других странах, в том числе европейских, широкое распространение получили «экологически грязные» установки в виде горизонтальных и вертикальных барабанов с пристроенной печью. Во всех этих установках горячие дымовые газы, содержащие большое количество кислорода, поступают внутрь аппарата, заполненного древесиной. Разложение происходит в газовом потоке. Кислород нагревательной среды сжигает часть парового газа, а также углерод. Особенно много углерода теряется на последних стадиях процесса. Помимо того, что эти установки не наносят вреда окружающей среде, они дают меньший выход углерода из-за сжигания части угля. Часть угля мелкая и растрескавшаяся, поскольку на этапе сушки создается более высокая температура, и пар, выходящий из древесины, разбивает куски. В этих печах более 70% исходной массы древесины выбрасывается в окружающую среду. Выбросы содержат фенолы, кислоты, спирты, смолы, альдегиды, кетоны и другие вещества, которые отравляют людей и природу. Деревья вблизи этих растений засыхают, а люди заболевают легочными заболеваниями.

Особое внимание следует уделить ситуации на Дальнем Востоке. Китайское правительство запретило кустарную добычу угля в Китае, и кустарные шахтеры, добывающие уголь там, теперь работают в России. Они приезжают нелегально и работают при попустительстве местной администрации, опустошая реликтовые леса (железный дуб) и делая жизнь в прилегающих поселениях невыносимой. Постоянное население Приморья сокращается на 16 000-20 000 человек в год, в то время как более 320 000 иностранцев, 75% из которых китайцы, ежегодно въезжают в край. Они получают уголь, как и раньше. Нет нужды говорить, что пришельцы не заботятся о сохранении природы России…..

Для того чтобы создать действительно экологически чистое предприятие по сжиганию угля, необходимо соблюдать следующие принципы:

1. Сырьем для него должна служить древесина (лесосечные отходы, отходы деревообрабатывающего и мебельного производства), не подлежащая переработке или пригодная для других целей.
2. Технология должна быть бескомпромиссно экологичной.
3. В 20 веке жидкие продукты разложения древесины пользовались большим спросом, чем уголь. За последние четверть века появились продукты органического синтеза — более дешевые и качественные. Спрос на жидкие продукты пиролиза древесины упал до нуля. Также необходимо исключить выброс продуктов разложения в окружающую среду.
4. Тепло, выделяемое при сгорании летучих продуктов, должно использоваться для покрытия потребностей процесса карбонизации.
5. Крупные лесохимические заводы в СССР использовали сырье, привезенное издалека. В то время это было возможно, поскольку для них существовали специальные низкие тарифы на грузоперевозки.
   Необходимо подобрать оборудование с достаточной мощностью для обеспечения завода сырьем в течение длительного периода времени с радиусом доставки не более 50-80 км.
6. На заводах будет работать низкоквалифицированный персонал. Это повышает требования к их стабильности и работоспособности.
7. Электростанции должны быть способны обеспечить нестабильное электроснабжение.

Именно эти задачи петербургские специалисты поставили во главу угла при разработке экологически чистого оборудования для сжигания угля в 1992 году. В 1997 году был построен и введен в эксплуатацию первый завод нового типа «Поликор-1».

Опыт эксплуатации этого завода позволил предпринять следующие шаги. Поликор-2 и Поликор-3 были построены и в настоящее время находятся в эксплуатации. Сейчас покупателям предлагаются агрегаты серий «Эколон», «Корвет» и «Луч». Их технологическое решение основано на использовании вертикально расположенных реторт в обогреваемой камере, закрытой сверху и имеющей выходы пара и газа снизу, которые попадают непосредственно в камеру сгорания, где сжигаются все компоненты. Продукты горения омывают реторты в пиролизной камере. Затем горячие газы проходят через сушильную камеру. Такое расположение позволяет эффективно использовать топливо.

Печь и вспомогательное оборудование имеют площадь не более 0,5 га. Анализы подтвердили, что Ekolon является экологически чистым продуктом. Производительность печи «Корвет», которая является увеличенной копией «Эколона», составляет 1,5 тонны угля в день, а печи «Луч» — 1-1,6 тонны в день. Одна из последних разработок — древесный уголь из опилок. Опилки предварительно брикетируются в экструдерном прессе, а полученные брикеты подвергаются пиролизу.

Промышленный эксперимент на действующей угольной печи Ekolon, в которой было переработано 60 т брикетов из опилок, дал около 20 т брикетов из древесного угля. Брикеты имеют более высокую прочность, чем древесный уголь высшего сорта, и высокую теплотворную способность. Мы определили режимные характеристики, обусловленные свойствами брикетов. Теперь технология известна, и можно развивать это производство. Но покупатель еще не знаком с такими углями, и поэтому спрос на них недостаточен.

Однако активный спрос на такие брикеты существует в Японии, где их цена выше, чем на кусковой уголь. Южная Европа охотно покупает это топливо. Основными производителями брикетов являются страны Юго-Восточной Азии, где они изготавливаются из опилок тропических лиственных пород.

Исследования показали, что брикеты из хвойных опилок ни в чем им не уступают, и был сделан важный вывод о пригодности угольных печей с шахтными ретортами для такого производства.

Преобладающее во многих странах, а также среди потребителей и производителей такого угля мнение о том, что только традиционная технология Юго-Восточной Азии подходит для такого производства, было опровергнуто. В последние годы ретортный аппарат для дноуглубительных работ получил очень широкое распространение.

Следует сказать, что применение таких аппаратов, несмотря на их преимущества, ограничено. Увеличение их производственной мощности до более чем 2 000 тонн угля в год затруднено по ряду технологических и организационных причин.

ТОП традиционных способа, как древесный уголь делают в домашних условиях

Простой дедовский метод изготовления древесного угля не соответствует масштабам полномасштабного производства. Поскольку стандартное оборудование для сжигания древесного угля в домашних условиях не подходит из-за своей громоздкости и дороговизны, многие приспособились сжигать сырье в ямах и бочках.

Первый способ.

Предполагает производство древесного угля в бочке. Этот метод более удобен, чем описанный ниже.

Угольная масса готовится в емкости объемом не менее 200 литров. В нижней части ствола просверливается отверстие для установки шарнира. К нему должен быть подсоединен всасывающий шланг для подачи первичного кислорода в зону горения. Металлический контейнер должен быть герметичным, поэтому найдите подходящую крышку.

Полезным инструментом будет кочерга для перемешивания древесины. Рабочим нужно будет найти более длинный стальной стержень.

Перед погружением в бочку древесину следует обработать для удаления коры. При этом образуется много дыма, а урожайность низкая. Затем древесина распиливается на бревна длиной 30 см.

Бревна укладываются таким образом, чтобы они плотно прилегали друг к другу. На дне бункера зажигается небольшой огонь, а затем запускается ховер. Важно контролировать этот процесс, чтобы топливо добавлялось вовремя.

Нельзя допускать, чтобы древесный уголь превратился в золу. В процессе весь чан будет заполнен. Затем плотно накройте крышкой, выключите подачу воздуха и закройте патрубок.

Вам нужно только дождаться окончания горения древесного угля. Кастрюлю можно открывать только после полного остывания стенок. Если вы обнаружите несгоревшие кусочки, их можно легко перенести в следующую партию.

Второй способ.

Древесный уголь производится другим способом — в яме. Он вырыт в форме цилиндра. Из ямы со следующими параметрами: 50 см — глубина, 80 см — диаметр, можно изготовить два пакета продуктов.

Дно трамбуют, а вертикальные стены очищают, чтобы земля не смешивалась с древесиной. Костер разжигается с помощью 30-40 см сухих дров. Постепенно к материалу следует добавлять древесные опилки и тонкие ветки.

Когда огонь достигнет нужного уровня, можно начинать горение. Дрова добавляют постепенно, время от времени помешивая горящие дрова. Как и в случае с бочкой, яма должна быть заполнена полностью.

Это происходит в течение 3-6 часов. Продолжительность зависит от ряда факторов: влажности, размера древесины, плотности. Закапывание дров из твердых пород занимает больше времени, но конечный результат великолепен.

После того как яма заполнена, ее засыпают листьями, травой и небольшим слоем почвы. Все это замалчивается. Уголь должен отдохнуть в этих условиях в течение 48 часов. После того как он остынет, его можно просеивать.

Древесный уголь — очень ценный продукт. Несмотря на «газовую революцию», оно и в будущем будет оставаться хорошим биотопливом, незаменимым во многих областях.
Даже если спрос на внутреннем рынке несколько замедлится, всегда есть возможность экспортировать продукцию.

Оборудование для создания угля

Производство древесного угля — довольно привлекательная бизнес-идея. Начало бизнеса не требует крупных инвестиций, а спрос на продукцию дает возможность быстро найти потребителей. Для размещения необходимого оборудования достаточно 200 квадратных метров. Одной угольной плитой может управлять команда из 2-4 операторов.

Оборудование для производства древесного угля можно разделить на три категории: стационарное, мобильное, дополнительное.

Угольная печь или пиролизный барабан является основным оборудованием в процессе производства древесного угля. Именно в этом устройстве происходит пиролиз древесины. Сегодня можно найти такие плиты с несколькими модификациями, которые функционируют по-разному. Существуют стационарные и мобильные угольные плиты. Однако конечные продукты всегда имеют одинаковые свойства и качество.

Помимо производства, установки для сжигания древесного угля также служат в качестве завода по переработке отходов, обеспечивая двойную выгоду. Поэтому мобильные печи для сжигания мусора могут использоваться непосредственно на лесозаготовках для безотходного производства, а также на строительных площадках.

Стационарные плиты используются для обеспечения бесперебойного производства древесного угля, когда нет необходимости менять местоположение. Стационарные плиты, в отличие от мобильных, имеют большие размеры, широкий спектр применения и высокую эффективность. Стационарные версии могут использовать различные виды топлива. Мобильные используют только остатки от производства древесины.

Основным типом устройства для сжигания древесного угля является плита, в которой отсутствует контакт между древесиной и продуктами сгорания в процессе пиролиза. В этом устройстве сырье помещается в отдельную камеру с отверстиями, через которые поступает теплый воздух.

Другой тип угольных плит имеет вертикальные реторты, которые делают процесс пиролиза на всех стадиях более качественным. Основным недостатком этого типа устройств является большой выброс дымовых газов в атмосферу. Поэтому такая угольная печь для сжигания угля требует дополнительной фильтрации.

Печь для приготовления древесного угля изготавливается из кирпича или металла. Металл должен быть изолирован термостойким материалом для предотвращения рассеивания тепла. Камеры и реторты изготавливаются из жаропрочных металлов.

Основными частями печи являются.

• Печной агрегат. В нем сырье высушивается.
• Блок для обжига древесного угля. Там происходит процесс пиролиза.
• основание. На нем смонтированы печь и устройство для обжига древесного угля
• рампа. На него выгружается контейнер с готовой продукцией.

Измельчитель древесины — это вспомогательное устройство, которое используется для заготовки дров. Существуют горизонтальные и вертикальные измельчители дров. В горизонтальных агрегатах бревно помещается в желоб и направляется к ножу, или нож движется к бревну. В вертикальных агрегатах нож опускается на бревно. Эти дровоколы более эффективны, так как отсутствует трение о бревно.

Другое дополнительное оборудование включает:

• Автоматическая линия розлива древесного угля. Эта автоматическая линия розлива автоматизирует процесс производства древесного угля и завершает процесс производства древесного угля. Линия состоит из приемного бункера с сеткой для предотвращения попадания кирпичей, вибростола, ковшового конвейера и загрузочного бункера с датчиком объема. Уголь постепенно перемещается по стыкам в линии наполнения и достигает своего конечного вида в
• весовой бункер. Машина автоматически распределяет заданную массу агломерированного древесного угля по мешкам. Он используется для упаковки древесного угля как конечного продукта.
• Сортировщик действует как распределитель древесного угля в заданном диапазоне размеров для различных потребностей и ценовых категорий.

Стоит отметить, что оборудование, предназначенное для производства древесного угля, не содержит вентиляторов и газодувок, что приводит к значительной экономии энергии. Производственные затраты снижаются, а прибыль увеличивается.

Высококачественный древесный уголь имеет вид древесины, а на торце плиты видны годичные кольца. При постукивании по углю раздается звон. Он глянцевый черный и должен иметь как можно меньше трещин. Лучший древесный уголь изготавливается из березы и дуба, так как он имеет самый длительный период горения и лучший жар

Конструкция углевыжигательной печи

В угольных плитах Champion и Charodeika в качестве источника тепла используется дровяная плита, встроенная в камеру. Это обеспечивает малую занимаемую площадь и поддерживает эффективность на высоком уровне.

Благодаря герметичности камер и отсутствию контакта с дымовыми газами на выходе получается высококачественная продукция с минимальным количеством золы.

Угольная плита представляет собой герметичную камеру с нагревательной рубашкой из негорючих материалов. Материал нагревается за счет лучистого тепла от стенок камеры, которая нагревается горячими дымовыми газами от сгорания топлива.

Принцип работы углевыжигательной печи

Древесный уголь производится путем пиролиза древесины без доступа кислорода. Углевыжигательные печи «Чародейка» и «Чемпион» оснащены системой осушения и дожигания газа с дополнительной системой очистки. Для отвода парогазовой смеси в процессе обугливания древесины предусмотрены вентиляционные каналы.

Качество сырья для производства древесного угля регулируется ГОСТ 24260-80, при этом для производства древесного угля используется древесина мягких, средних и твердых пород.

Такая конфигурация оборудования может также успешно использоваться для сушки дров или древесины. Расход дров зависит от влажности материала и скорости движения рабочей жидкости в дымоходе плиты.

Рабочий цикл — это время, необходимое для сушки и пиролиза древесины. Рабочий цикл зависит от параметров сырья, содержания влаги в сырье и топливе, а также от климатических условий. Выход угля зависит от параметров сырья, содержания влаги в сырье, породы древесины.

Правила безопасности

Согласно правилам техники безопасности, минимальный объем угля, который может подвергнуться самовозгоранию, составляет 100 кубических дециметров. При работе с большими объемами материала необходимо принять меры для предотвращения самовозгорания.

Недопустимо строго ограничивать сырье от воздействия окисляющих веществ. Также важно предотвратить накопление угольной пыли.

При производстве древесного угля должны соблюдаться правила охраны труда и техники безопасности R O-00-97.

Стальные барабаны, бумажные мешки, полипропилен используются при транспортировке готового сырья. Древесный уголь хранится в закрытых складах — специальных контейнерах, предназначенных для защиты сырья от атмосферных осадков. Его перевозят в связках или просто навалом в закрытых вагонах или грузовиках.

Итог

Надеюсь, что моя сегодняшняя статья была вам понятна и полезна. Теперь вы знаете, что древесный уголь можно не только купить, но и сделать своими руками. Я уверен, что у вас все получится, и вы будете наслаждаться вкусной едой на свежем воздухе, приготовленной на домашнем топливе.

Если вы еще не знакомы со статьей моего коллеги «Весна, пора шашлыков, или как разжечь костер», вы можете прочитать ее по этой ссылке.