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.
Древесный уголь: производство и применение
Одной из альтернатив «традиционного» угля сегодня является древесный уголь. Но в отличие от своего сородича, это экологически чистый и более безопасный в использовании продукт.
Как и его изготавливают и почему не применяют для выработки электроэнергии?
Производство древесного угляДревесный уголь имеет общее происхождение с каменным углём. Они оба образуются из древесины, только каменный уголь формируется в результате разложения древесной породы, которое длится долгие века. А вот древесный уголь получают методом термического разложения древесины — пиролиза.
Предварительно высушенную древесную породу помещают в реторту — замкнутую стальную ёмкость, в которую не поступает воздух. Затем ёмкость устанавливается в специальную печь, где и происходит процесс нагревания. Под воздействием высоких температур материал в бескислородной среде разлагается, превращаясь в древесный уголь.
Пиролиз древесины. Фото: synergy-dream.comПосле пиролиза материал обязательно подвергается прокалке. Этот процесс также проводится в печи: его суть заключается в отделении от полученного угля лишних газов и смол. На заключительном этапе реторту достают из печи, а уголь отсеивают от мелких фракций и пыли.
В зависимости от выбора «исходного материала» производят разные виды древесного угля. Также они отличаются друг от друга разной степенью содержания нелетучего углерода.
Чёрный уголь (марка А) получают из мягких пород древесины – например, тополя, липы, осины. Он считается высшим сортом древесного угля: в материале содержится как минимум 90% нелетучего углерода и не более 2,5% золы.
Из берёз, дубов, ясеней и других твёрдых пород образуется так называемый белый уголь первого сорта (марка Б), а хвойные породы (сосна, ель или лиственница) дают красный древесный уголь (марка В).
Свойства биотопливаВ результате пиролиза древесины получают уголь с большим количеством микроскопических полостей, за счёт которых он приобретает высокую поглощающую способность.
Благодаря кислороду, попадающему в поры, топливо легко горит и выделяет много тепла. Даже небольшое количество биотоплива даёт длительный жар, причём при сжигании практически не выделяется дым. Ко всему прочему, древесный уголь не склонен к самовозгоранию.
Древесный уголь. Фото: openbusiness.ruПолученный древесный уголь состоит из углерода, водорода и кислорода. Их доля в материале зависит от температуры обугливания: чем она выше, тем выше содержание углерода и ниже – кислорода и водорода.
В среднем в древесном угле содержится около 80% углерода, причём как летучего, так и не летучего. Доля остальных веществ такова: кислорода – от 5 до 15%, водорода – порядка 4,5%.
Доля летучих веществ в продукте составляет не более 20%, золы – не более 3%, влаги – от 2-4% до 7-15% (если хранить материал в закрытых складах).
Калорийность или удельная теплота сгорания древесного угля варьируется в диапазоне от 7000 до 8000 Ккал/кг.
О характерных свойствах «классических» видов угля – бурого, каменного и антрацита – в нашем материале «Виды угля: какое топливо эффективней?».
Кому и зачем?Древесный уголь применяют во многих сферах– к примеру, в пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Также он используется для очистки промышленных стоков и газовых выбросов предприятий, а для выплавки ценных и редких металлов он просто необходим.
Помимо этого, древесный уголь используется в качестве топлива. Например, из угольной пыли, которая вырабатывается в процессе пиролиза, производят древесно-угольные брикеты.
Древесно-угольные брикеты. Фото: farpost.ruМатериал смешивают с каким-либо сырьём (как правило, это крахмальный клейстер), после чего отправляют на механический пресс, там их обжигают под высоким давлением и сжимают в бруски определённой формы и размеров.
Брикеты из древесного угля прогорают равномерно и полностью, при этом они превращаются в золу. Теплотворная способность такого топлива составляет свыше 8000 Ккал/кг.
В основном древесный уголь, как и брикеты, используется для отопления частных домов, а не ТЭС. Дело в том, что стоит биотопливо практически в два раза дороже, чем, например, каменный уголь.
Производство и технология производства древесного березового угля
Используемое нами оборудование для производства древесного угля является стационарным с горизонтальной и вертикальной загрузкой. Наши установки обеспечивают производство древесного угля марки А (высший сорт) согласно ГОСТу 7657-85 из березовых и дубовых дров. Наше оборудование экологически безвредно и экономически выгодно, что обеспечивает низкую конечную стоимость древесного угля.
Складирование древесного угля
Выход готовой продукции в виде древесного угля составляет более 4-ех тонн в сутки.
Процесс производства древесного угля заключается загрузке березовых или дубовых дров внутрь печи пиролиза, которая имеет съемный реторт, и систему отвода выделяемых газов в специальную топку, где жидкие и газообразные продукты перегорают, обеспечивая потребность печи в тепле для пиролиза.
Пиролиз – бескислородное сжигание древесины. Выделяемые газы ничем не отличаются от газов, выделяемых бытовыми дровяными печами.
Производственная база нашей компании имеет большую складскую площадь, на которой постоянно содержится готовая к отгрузке продукция в количестве порядка 10 тонн.
На нашем производстве древесного угля соблюдается правила пожарной безопасности для предприятий лесохимической промышленности.
Дрова перед загрузкой
Технические условия, по которым изготавливается древесный уголь, получаемый при пиролизе и углежжении березовых и дубовых дров. Древесный уголь, производимый нашей компанией, изготовлен по требованиям межгосударственного стандарта по регламенту, утвержденному в установленном порядке.
Свойства исходного продукта: древесина высшего сорта пород первой группы (береза и дуб). Массовая доля золы получаемого древесного угля не более 2,5 %. Количество твердого углерода более 90 %. Влажность не превышает 6 %.
Физико-химические свойства производимого нами угля соответствуют нормам ГОСТа 7657-84. Данный продукт подходит для производства сероуглерода и активного угля.
Для древесного угля допускается повышение массовой доли фракций при транспортировке из расчета на 100 км пути не более 0,8 %. Важно учитывать по требованиям безопасности, что нижний уровень концентрации для возгорания древесно-угольной пыли составляет 128 г/м3.
Березовые дрова
Древесный уголь обладает свойством самовозгорания при температуре более 340 градусов Цельсия, так как это горючее вещество с твердой пористой структурой.
Перед отправкой произведенного нами древесного угля он доводится до состояния стабилизации, так как свежеприготовленный уголь имеет свойство самовоспламеняться, если его суммарный объем превышает 100 дм3.
Древесный уголь перед упаковкой
Для складирования древесного угля не допускается контакт продукта с различными окислителями и концентрации древесно-угольной пыли, исходя из уровня 6 мг/м3 складской зоны. Свойства пожарной опасности – 4 класс.
Древесный уголь – малоопасный продукт, при пожаре следует использовать для тушения воду или пену.
Упаковывается древесный уголь в бумажные мешки согласно ГОСТ 2226. Хранение и транспортировка так же соответствуют ГОСТ 28670. После упаковки бумажные мешки зашивают металлическими скобами.
Наша компания гарантирует полное соответствие производимого нами древесного угля требованиям общепризнанных стандартов производства древесного угля марки А при правильном хранении и транспортировки продукта. Срок предоставления гарантии составляет один год со дня изготовления угля.
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.
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:
Производство древесного угля
Мало кого можно удивить тем, чтобы использовать в качестве топлива древесный уголь. В магазинах давно продаются мешки с древесным углем для шашлыка, и каждый уважающий себя дачник и турист хоть раз покупал их, чтобы приготовить мясо или рыбу на мангале. Без этого не обходится ни один пикник на природе.
Подробная информация от производителя угля на странице Древесный уголь
Но применение древесного угля не ограничивается приготовлением продуктов на углях. Древесный уголь эффективный абсорбент, поэтому его используют в медицине, на производстве фильтров, в химической промышленности. Еще древесный уголь подходит для каминов. Древесный уголь эффективней, чем дрова, занимает меньше места, дает хороший жар, не образует искр и пламени. Тлеющие в камине угли представляют собой приятную картину тепла и уюта. Также свойства древесного угля можно использовать для ковки металла. На производстве и в промышленности тоже часто используют древесный уголь. В домашних условиях измельченный древесный уголь можно использовать для выращивания комнатных цветов. Добавляя порошок из березового древесного угля в землю можно повысить гигроскопичность и предотвратить закисание почвы в цветочном горшке.
Древесный уголь – микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо (удельная теплота сгорания 31,5 – 34 МДж/кг). Древесный уголь классифицирован в системе стандартов – ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».
Производители древесного угля
Спрос на рынке формирует предложение. Появилось много компаний и частных хозяйств, которые специализируются на производстве древесного угля. Все дело в том, что процесс изготовления древесного угля достаточно прост. При наличии качественного оборудования для древесного угля можно легко производить большие партии товара на продажу. Производители углевыжигательных печей для производства древесного угля предлагают широкий ассортимент разнообразных модификаций, которые отличаются друг от друга объемом камеры, количеством камер, это могут быть ретортные печи и соответственно ценой на оборудование. На рынке представлены малогабаритные мобильные модели печей для изготовления древесного угля для бытового использования и большие углевыжигательные комплексы с двумя или тремя камерами, которые позволяют организовать непрерывный цикл производства древесного угля.
Подробная информация от производителя печей углежжения на странице Углевыжигательные печи
Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение. Также пиролиз – первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов – летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450 – 500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и др.
Оборудование для производства древесного угля
Современные углевыжигательные печи для древесного угля безопасны для окружающей среды, в них предусмотрена система дожига пиролизных газов, что позволяет в разы снизить вредные выбросы в атмосферу. Печи для производства древесного угля обладают высокой производительностью, поэтому они высокорентабельны. Вложенные средства быстро окупаются, и оборудование в скором времени начинает приносить стабильный доход. Производство древесного угля отличная идея для бизнеса с учетом наличия бесперебойной поставки качественного сырья. В качестве сырья для углевыжигательных печей используют дрова. Дрова можно закупать готовые или колоть самостоятельно. Для колки дров можно приобрести дровокольное оборудование, которое позволит быстро и без лишних усилий заготовить достаточный объем дров. Дровокольные станки мощные, обладают высокой производительностью, подходят для любых пород древесины.
Технология производства древесного угля
Технология производства древесного угля основана на бескислородном пиролизе древесины или сжигании дров без доступа кислорода. Он достигается использованием герметичных печных камер, выполненных из толстых листов железа. Если в углевыжигательную печь будет попадать кислород, то на выходе объем древесного угля будет ниже, чем планировалось. Цикл производства древесного угля состоит из нескольких этапов: загрузка дров в камеру печи, розжиг дров в топочной камере, сушка древесины, пиролиз древесины с дожигом пиролизных газов, остывание готового древесного угля, выгрузка угля, фасовка угля по пакетам. Вместо дров для углежжения можно использовать древесные брикеты, изготовленные из отходов древесины. Это снижает стоимость готового продукта, позволяет получать качественный древесный уголь.
ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ (КАРБОНИЗИРОВАННОГО УГЛЯ) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 1800 тонн в год DGE-1800
Основные характеристики активированного угля, и его пористость зависят от исходного сырья и способов его переработки. Но начинается производство с одних и тех же технологических процессов. Сначала сырье подвергают карбонизации – обжигу при отсутствии воздуха в печах. На этом этапе получается уголь плохого качества из-за очень мелких пор, но зато приобретается прочность и первичную пористость.
Древесный уголь — твёрдый пористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. В цветной металлургии древесный уголь используется в качестве покровного флюса, под которым производится плавка многих цветных металлов. Кроме того, древесный уголь используется при производстве кристаллического кремния в качестве восстановителя, а также при производстве сероуглерода и активированных углей. Применяется для получения алюминия, бора и т.д.; в производстве чистого кремния, который используется для получения полупроводников; в химической промышленности; как каминное топливо (за рубежом) и т.д. В металлургии, например, как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода). В производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс. Большое распространение древесный уголь получил в и т.п. устройств, так как в отличие от обычного топлива (например: дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру — жар. Причем для приготовления различных блюд не требуется ждать, когда дрова перегорят — ведь древесный уголь это уже готовое топливо. В общем, для производства древесного угля используются углевыжигательные печи. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом.
Фракции угля 4-10 мм или 1,0-3,6 мм подвергают активации, которая выполняется двумя способами: парогазовым и химическим. В первом случае активированный уголь подвергается обработке водяным перегретым паром (800-1000 градусов). Уголь при этом приобретает необходимую пористость, развивается его удельная поверхность. В результате обгара активированный уголь значительно снижает свою массу. Сегодня широко используют прием, когда в аппарат вместе с паром подают небольшое количество кислорода. Под его воздействием часть угля загорается, поднимая температуру. Активированный уголь получают путём удаления из угля-сырца смолистых веществ и развития разветвлённой сети пор. Это достигается активированием карбонизированных гранул, полученных на основе древесных углей, действием газов-окислителей (перегретые пары H2O, CO2) при высоких температурах; при этом возникают тем более крупные поры, чем больше обгар угля. В зависимости от того, какую марку угля необходимо получить, меняется напор воды и время активации угля в печи. В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.
В настоящее время активированный уголь, в основном выпускается в следующих формах:
- порошковый активный уголь,
- гранулированный (дробленый, частицы неправильной формы) активный уголь,
- формованный активный уголь,
- экструдированный активный уголь,
- ткань, пропитанная активным углем.
Порошковый активированный уголь имеет частицы размером менее 0,1 мм (более чем 90 % общего состава). Порошковый уголь используется для промышленной очистки жидкостей, включая очистку хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. После адсорбции порошковый уголь должен быть отделен от очищаемых жидкостей посредством фильтрации.
Гранулированный активированный уголь частицы размером от 0,1 до 5 мм (более чем 90 % состава). Гранулированный активный уголь используется для очистки жидкостей, в основном для очистки воды. При очистке жидкостей активный уголь помещается в фильтры или адсорберы. Активные угли с более крупными частицами (2-5 мм) используются для очистки воздуха и других газов.
Формованный активированный уголь – это активированный уголь в форме различных геометрических фигур, в зависимости от области применения (цилиндры, таблетки, брикеты и т. д.). Формованный уголь используется для очистки различных газов и воздуха. При очистке газов активный уголь также помещается в фильтры или адсорберы.
Экструдированный уголь выпускается с частицами в форме цилиндров диаметром от 0,8 до 5 мм, как правило, импрегнируется (пропитывается) специальными химическими веществами и применяется в катализе.
Ткани, пропитанные углем выпускается различных форм и размеров, наиболее часто применяются для очистки газов и воздуха, например в автомобильных воздушных фильтрах.
Свойства активных углей, их пористая структура, форма и размер частиц определяют области их применения. Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных в соответствии с реакцией — С+Н2О -> СО+Н2; или при избытке водяного пара — С+2Н2О -> СО2+2Н2. Суть процесса активации состоит в подборе такого сырья и таких параметров подготовки, карбонизации и активации, которые обеспечили бы при окислении сырья и минимальном обгаре образование оптимального объема пор и эффективного развития адсорбционной активности — активированный древесный уголь (ГОСТ 6217-74), изготавливаемый преимущественно из древесины березы, обладающей высокими прочностными свойствами. Из-за высокой степени микропористости угля БАУ-А, всего 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности до 1500 квадратных метров.
Внешний вид |
Зерна черного цвета без механических примесей |
Размер зерен: |
|
Адсорбционная активность по йоду, %, не менее |
60 |
Суммарный объем пор по воде, см3/г, не менее |
1,6 |
Насыпная плотность, г/дм3, не более |
240 |
Массовая доля золы, %, не более |
6,0 |
Массовая доля влаги, %, не более |
10,0 |
Древесный уголь относится к 4-му классу опасности — малоопасное вещество. Предельно допустимая концентрация аэрозоля древесного угля в воздухе рабочей зоны — 6 мг/м3. При пересыпании активного древесного дробленого угля выделяется угольная пыль. Пыль активного угля не ядовита, но при попадании в больших количествах в легкие человека вызывает заболевания. Предельно допустимая концентрация (ПДК) угольной пыли в воздухе рабочих помещений — 10 мг/м3. Пыль активного угля с воздухом образует взрывоопасные смеси, минимальное взрывоопасное содержание кислорода — 14% (по объему), поэтому необходимо использовать систему пылеудаления. Активированный уголь относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
1. Цех карбонизации
1.1. Ретортные печи углежжения CCF-8/12 – 12 шт.
Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. Печи предназначены для производства древесного угля по ГОСТ 7657-84 (уголь древесный) с содержанием углерода от 80 % до 90 % и зольностью до 3 %. Сырьем для производства угля, а так же для поддержания огня в топке являются обыкновенные дрова любой влажности любых пород древесины и отходы ее переработки. Для получения качественного угля используется березовый баланс. Процессы сушки и пиролиза в установке совмещены. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом. Один цикл производства происходит в следующие этапы. Сначала древесину укладывают в реторты, которые устанавливают в камеру пиролиза. В топочной камере разжигаются дрова и, по достижении определенного температурного режима, в камере пиролиза начинается сжигание древесины без кислорода, то есть непосредственно пиролиз. Выделяющиеся при этом газы не выбрасываются в атмосферу, а напротив, идут на поддержание горения в камере. С того момента, как установка выходит в рабочую фазу, расход дров становится минимальным, так как вся необходимая тепловая энергия получается из газов. Таким образом, оптимальным вариантом производства является непрерывный процесс в несколько смен. Процесс происходит непрерывно, а каждая реторта проходит цикл, состоящий из загрузки дров, сушки, пиролиза, остывания и выгрузки угля.
Производительность (т/сутки) |
1,2 |
Количество реторт (шт) |
1 |
Кол-во дров потребляемое топкой на 1 тонну угля (куб. м) |
0,1 |
Толщина стали (мм) |
10 |
Материал |
Сталь легированная, жаропрочная |
Степень карбонизации |
не менее 95% |
Рабочая температура (град) |
500 |
Вес (кг) |
1100 |
Габариты (мм) | 2000х1800х2200 |
ширина: 8 м, длина: 42 м, высота: 8 м.
Бункер №1. Габариты: 500х500х500 мм
Элеватор №1. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 4760х450х2800 мм
Дробилка. Мощность: 35 КВт, Габариты: 800х400х1700 мм
Сепаратор. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 1600х1600х1100 мм
Бункер №2. Габариты: 400х400х400 мм
Элеватор №2. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 3200х1600х500 мм
Роторная печь активации. Мощность: 8 КВт, Габариты: 11700х3000х3000 мм, потребление газа: 167 м3/час
Парогенератор. Мощность: 4 КВт, Габариты: 1400х1400х2600 мм, потребление газа: 40 нм3/час
Охлаждающая система. Мощность: 1 КВт, D=600, L=2000 мм потребление газа: 40 нм3/час.
Упаковочная машина. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 500х2800х1800 мм, Мешки по 10 кг.
Система вентиляции. Мощность: 15 КВт
Лаборатория для проверки качества готовой продукции. Мощность: 1,5 КВт
Технология производства древесного угля для последующей активации
Участок карбонизации.
Дрова поступают в цех карбонизации и загружаются в печи углежжения. В печи карбонизации проходит первичное выжигание органики и карбонизация. Через установленный технологией промежуток времени карбонизированное сырьё достают из печи. Готовый древесный уголь укладывают на фасовочные столы для остывания. Новое сырьё загружают в печи. Далее уголь поступает на склад временного хранения.
Технология производства активированного угля
Участок активации.
Технология производства предусматривает получение активированных углей гранулированных из угля древесного высшего и первого сорта. Древесный уголь поступает в бункер, далее по элеватору поступает в дробилку, где измельчается до заданного технологией размера (1-3,6 мм БАУ-А). Из дробилки подаётся на сепаратор тонкой очистки, выделяющееся угольная пыль вентилируется. Далее уголь необходимой фракции поступает в бункер №2 и по элеватору №2 в печь активации. В печи измельченный угль активируется паром. Пар поступает из парогенератора. Осуществление контроля и регистрации температуры в 3-х точках расположенных по длине печи. По истечении заданного технологией периода времени, необходимо достать активированный угль. Стабилизация активного угля происходит в специальной охлаждающей системе. Активированный уголь остывает и подаётся в участок упаковки. Далее уголь дозируется и фасуется в мешки. Осуществление проверки качества продукции в текущем режиме. Погрузчиком активированный уголь, отвозят на склад готовой продукции.
Возможно опционально осуществить на сите тонкой очистки отбор отходов дробления (размер фракции менее 1 мм) и передача их для получения порошка ОУ-А. Далее подача оставшегося от дробления БАУ-А готового продукта на измельчение в порошок ОУ размером фракции менее 100 мкм. Упаковка в мешки.
Потребность в дополнительном топливе – (ретортные печи, печь активации, парогенератор).
Режим работы, производительность и количество персонала
Сырьем для производства карбонизированного (древесного) угля является лиственный баланс. Сырьем для производства активного угля является древесный уголь по ГОСТ 7657-84 марки А (первого сорта). Полезный выход активированного угля с учетом потерь на измельчение и обгар составляет 36-40% от древесного угля. Отходы измельчения исходного сырья являются товарной продукцией и реализуются непосредственно производителем активного угля.
Режим работы: 24 часа в сутки 335 дней в году. 1 месяц на осмотр и предупредительный ремонт.
Для 1 тонны карбонизированного угля необходимо примерно: 6-8 м3 березы или других твердых пород (кроме хвойных).
Производительность древесного угля: 3600 тонн в год (12-14,4 тонн в сутки).
Производительность активированного угля: 1800 тонн в год (5-5,5 тонн в сутки).
Персонал в смену: 13 человек. Рекомендуется: главный технолог — 1 чел., наладчик-ремонтник – 1 чел.
В зависимости от назначения активный древесный уголь изготовляют следующих марок:
- БАУ-А — для адсорбции из растворов;
- БАУ-МФ — для локальной очистки питьевой воды;
- БАУ-Ац — для наполнения ацетиленовых баллонов;
- ДАК — для очистки парового конденсата от масла и других примесей;
Размещение предприятия
Необходимо произвести строительно-монтажные работы и подготовить помещение под производство. Для размещения мини завода необходимо предусмотреть следующие технические параметры площадки:
- Лесохимические комплексы (производство по химической переработке дерева и получение древесного угля ). КЛАСС I — санитарно-защитная зона 1000 м (согласно нормам СНИП). (КЛАСС II — санитарно-защитная зона 500 м. Производство древесного угля.)
- Расход газа — природный газ около 206 м3/час.
- Электроэнергия – около 74 КВт
- Расход воды: 200 литров в час.
- Канализация (в виде конденсата)
Площадь помещения под склад запасов сырья и готовой продукции 500 м2. Склад должен быть отапливаемый и с естественной вентиляцией. Оптимальный размер сырья для ретортных печей углежжения: в диаметре от 70-150 мм, длиной 300-450 мм.
Фото: монтаж цеха активации угля
как сделать и способы изготовления в домашних условиях
Когда возникает необходимость в естественном биотопливе, то люди бросаются в магазин за покупкой древесного угля. Но цена этого продукта весьма высока, одно дело купить пару пакетов для мангала, а другое обеспечить таким топливом камин в городском доме.Почему именно в городском? Потому что в сельском доме или в коттедже камины можно топить дровами, поскольку они оборудованы дымоходами и прочими необходимыми элементами. А в городской квартире можно сделать только электрический камин или на древесном угле, который не нуждается в дымоходе, но будет выполнять больше декоративную функцию. Однако если знать, как делают древесный уголь, то можно в значительной мере уменьшить финансовое бремя.
Сделать этот вид топлива своими руками не так уж сложно, в этой статье мы раскроем способы его изготовления в домашних условиях.
Преимущества древесного угля
Древесный уголь получают методом пиролиза, что подразумевает нагрев древесины без доступа к ней кислорода. Используется он в разных областях деятельности человека и обладает целым рядом замечательных свойств:
- не загрязняет атмосферу, что весьма существенно в наше время;
- не содержит фосфора и серы и не выделяет угарного газа;
- выделяет много тепла;
- полностью сгорает практически не оставляя отходов;
- является восстанавливаемым ресурсом.
Именно по этим причинам люди все чаще задумываются над тем, как сделать древесный уголь своими руками. И многие достигают поразительных результатов.
Дедовский способ производства
Этот способ далеко не нов. Им пользовались еще наши деды. Ничего сложного в таком производстве нет, да и дополнительных вложений не требуется. Все, что вам понадобится – заготовить дрова и выкопать цилиндрическую яму. Стенки ямы должны получиться максимально отвесными, ее диаметр – около 80 см, а глубины достаточно 50 см.Дно ямы тщательно утрамбовывают, чтобы рыхлая почва не перемешивалась с готовым древесным углем. В яме раскладывают костер из сухих веток и бересты, без химических средств для розжига. Когда все дно покрывается горящими ветками, начинается закладка подготовленных дров, очищенных от коры.
По мере прогорания, в яму докладываются новые порции древесины, это делается до полного заполнения ямы. Как правило, процесс занимает более трех часов. До краев наполненную яму накрывают листьями или зеленой травой и засыпают землей, которую тоже надо утрамбовать. На остывание уходит не менее двух суток, затем готовый материал просеивают и расфасовывают для хранения. Именно так и происходит изготовление древесного угля в домашних условиях.
Из одной закладки в такую яму можно получить почти два мешка готового продукта. На всякий случай надо заметить, что качество древесного угля зависит от породы древесины. Древесное биотопливо марки А получают из твердых пород, таких как:
- клен;
- береза;
- дуб и другие.
Древесный уголь марки Б получают из древесины мягких пород:
- ива;
- тополь;
- осина и другие.
Это наиболее простой вариант получения древесного угля, но известны еще и другие.
Применение металлической бочки
Существует еще один вариант, как сделать древесный уголь в домашних условиях. Для него понадобится бочка из толстого металла. Очень важно помнить, что бочка должна быть чистая, если в ней хранились химикаты, то она не подходит для наших целей. После хранения нефтепродуктов бочку обычно выжигают, чтобы очистить.На дно бочки ставятся огнеупорные кирпичи, а между ними разводится костер, который поддерживается до тех пор, пока угли полностью не покроют высоту кирпичей. Теперь нужно уложить решетку и на нее плотными рядами древесину. Наполняете емкость до верха, и ждете появления языков пламени. Теперь сверху накрываете тяжелым листом железа, оставив маленькую щель.
Если хотите ускорить процесс, то заранее проделайте внизу бочки маленькое отверстие и поддуваете туда понемногу воздух (пылесосом). Однако это не слишком важно. Ваша задача следить за изменением цвета дыма. Как только он становится сизым, щель сверху надо закрывать. После этого закрытая бочка спокойно стоит до полного остывания.
Изготовление небольшого количества древесного угля
Если вам не нужен древесный уголь мешками, но вы используете его при пересадке цветов, например, то можно обойтись без хитроумных способов. При условии, конечно, что у вас есть дача или домик в деревне с дровяной печью.
Вооружитесь печными (каминными) щипцами для углей и металлической емкостью с плотной крышкой. Теперь вытягивайте из печи прогоревшие, но неразвалившиеся угольки красного цвета и складывайте их в емкость. Плотно закройте крышкой и не трогайте до полного остывания. Вот и все, уголь для дренажа в цветочные вазоны у вас уже есть.
Сферы использования древесного угля
Древесный уголь применяют для фильтрации, в редких для нашей страны случаях — в металлургии, для производства активированного угля и плавки кристаллического кремния. Кроме того, применяется в аграрном хозяйстве и медицине. Но для этих целей древесный уголь производится в промышленных масштабах.
Для бытового использования применим как топливо для каминов и печей, поскольку дает равномерный жар без языков пламени. В этом случае предпочтительнее древесный уголь марки А из твердой древесины. Ну и, конечно, мангалы, и цветочные вазоны, для которых изготовить биотопливо в домашних условиях совсем просто.
Разжигать, лучше всего без применения химии. Это избавит от неприятного запаха в процессе горения. Скомкайте лист бумаги и сложите вокруг шалашиком тонкие щепки. По мере разгорания конструкции добавьте немного дров, а затем выложите горкой древесный уголь. После того как он разгорелся, распределите по дну мангала и дождитесь, пока пропадут язычки пламени. Угольки при этом покроются серым налетом. Все, можно готовить мясо.В этой статье мы рассказали вам как делать биотопливо своими руками. Надеемся эта информация поможет вам изготовить их в домашних условиях.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Как сделать древесный уголь [Пошаговое руководство]
Древесный уголь — отличное топливо для разжигания гриля, обеспечивающее надежное горение и низкую дымность. Мировой рынок древесного угля для барбекю, популярное топливо, в 2018 году оценивался в 1,72 миллиарда долларов США и продолжает расти.
Если вы когда-нибудь задумывались, можно ли приготовить собственный уголь для гриля, вам повезло! В этом подробном руководстве мы расскажем все, что вам нужно знать о древесном угле, в том числе о том, как его приготовить дома.
Щелкните, чтобы сразу перейти к каждой теме
Как делают древесный уголь
На базовом уровне древесный уголь получают путем сжигания древесины или других органических веществ в среде с низким содержанием кислорода. Это удаляет воду и другие летучие элементы, позволяя готовому продукту, древесному углю, гореть при высоких температурах с очень небольшим количеством дыма.
Это можно сделать несколькими способами:
- Традиционный: с использованием шахтных печей для производства древесного угля низкого качества.
- Более технологически продвинутый: с использованием промышленного оборудования, которое будет производить высококачественный древесный уголь с фиксированным содержанием углерода более 82%.
Независимо от того, используете ли вы низкотехнологичный, мелкомасштабный метод или высокотехнологичную технологию супракарбонизации, основной процесс, по сути, одинаков. Однако качество готового древесного угля и время, необходимое для его создания, существенно различаются.
Породы древесины и используемых материалов
Древесный уголь может быть изготовлен из любого вида древесины и других органических веществ, например:
- скорлупа кокосовых орехов
- скорлупа молотых орехов
- сухие листья
Кусковой древесный уголь должен производиться из натуральной древесины (обычно из твердых пород).
Древесина твердых пород, например гикори, дуб и бук, склонна гореть сильнее. Итак, если вы ищете кусковой древесный уголь, вам стоит обратить внимание на разновидности, которые изготавливаются из этих пород дерева.
Опилки и мелкие органические вещества могут использоваться для создания угольной пыли, которая затем прессуется в угольные брикеты для сжигания. Брикеты, как правило, содержат различные породы древесины и обычно производятся из обрезков древесины, включая кору твердых и мягких пород древесины по более низким ценам.
Брикеты против кускового угля
Как древесно-угольные брикеты, так и кусковой древесный уголь часто называют просто «древесным углем». Тем не менее, следует помнить о некоторых важных отличиях.
Кусковой уголь
- Обычно состоит из кусков чистой древесины твердых пород. — Это важно помнить, поскольку некоторые древесные угли, полученные из обрезков, потенциально могут содержать древесный уголь, поэтому всегда убедитесь, что ваш древесный уголь поступает от уважаемой компании.
- Неправильная форма — Хотя сама по себе не проблема, управление воздушным потоком и штабелирование может быть сложнее, чем при использовании брикетов.
- Меньшее время горения — Чем меньше комок, тем быстрее прогорают.
- Могут гореть менее равномерно — Из-за своей неправильной формы и размера некоторые комки не всегда могут полностью обугливаться в центре. Это может означать, что они время от времени выделяют дым или искры.
- Без добавок — Если не указано иное, в ваш кусковой древесный уголь не должно быть добавок, в отличие от большинства брикетов.
Угольные брикеты
- Формы правильной формы — это упрощает их штабелирование, поэтому управление воздушным потоком становится намного проще для лучшего и более надежного сжигания.
- Содержат побочные продукты древесины — Обычно производятся из древесного угля, угольной пыли, опилок и древесной щепы; брикеты представляют собой смесь природных горючих материалов.
- Присадки — После изготовления древесного угля для брикетов его можно смешивать с присадками, которые связывают, улучшают воспламенение, а также помогают обеспечить устойчивое горение.
Если вы все еще не уверены, что выбрать, ознакомьтесь с нашим руководством по сравнению с кусковым углем и брикетами.
Как впервые сделали древесный уголь?
Люди производят древесный уголь примерно с 4 000 лет до нашей эры.
В древние времена дрова складывали в небольшие количества, поджигали, а затем покрывали землей, чтобы обеспечить долгое медленное горение с очень небольшим количеством кислорода.
По мере развития и развития общества древесный уголь играл все более заметную роль — его использовали для письма и рисования, а также для плавки металлов, создания стекла и в качестве важного компонента раннего пороха.
По всем этим причинам производство древесного угля было чрезвычайно важным на протяжении всей новейшей истории. Поскольку каждой деревне требовался древесный уголь, угольщики создавали древесный уголь на местном уровне, постепенно улучшая свои методы производства.
Груды древесного угля были тщательно сложены в печах для обжига земляных насыпей, и угольщики часто жили в небольших, примитивных жилищах, построенных рядом с их штабелями, известных как «угольные хижины».
Обжиговые печи для земляных насыпей были более эффективными, чем обычные шахтные печи, в которых древесный уголь сжигался ниже уровня земли.Однако, поскольку процесс карбонизации очень длительный и требует постоянного внимания в течение десяти или более дней, печи и производство древесного угля были позже улучшены с добавлением дымоходов для улучшения контроля воздуха.
В последующие годы были разработаны печи для обжига кирпича, за которыми последовали печи для обжига стали, которые позволили обугливать древесину даже плохого качества. В настоящее время древесный уголь производится промышленным способом с использованием вертикальных цилиндрических металлических печей.
Они обугливают древесину при температуре около 1470 градусов по Фаренгейту, при этом все выделяемые газы уничтожаются факелом, чтобы не загрязнять воздух или почву.Это известно как процесс супракарбонизации MAGE.
Что на самом деле в вашем угле?
Если вы не выбрали чистый кусковой древесный уголь из твердых пород древесины или брикеты из 100% твердых пород древесины, скорее всего, ваш древесный уголь будет содержать определенные добавки.
Добавляются для улучшения характеристик горения, а в случае брикетов в качестве связующего.
Вот краткое описание того, что может быть в вашем древесном угле.
- Тепловые топливные материалы — Это то, что составляет ваш древесный уголь, обычно это дерево, но его также можно изготовить из комбинации материалов, включая натуральную биомассу.Это может быть скорлупа орехов, скорлупа кокосов, торф, бумага и кора деревьев.
- Связующие вещества — Если вы используете брикеты, связующие необходимы для придания им формы. Обычные связующие агенты, используемые в брикетах из древесного угля, включают крахмал, мелассу и силикат натрия.
- Бура — Бура или борат натрия могут быть добавлены в брикеты древесного угля, чтобы облегчить их извлечение из формы без разрушения.
- Известняк — Брикеты древесного угля могут также содержать известняк в качестве красителя золы.
- Нитрат натрия — В древесный уголь может быть добавлена нитрат натрия для улучшения горения. Нитраты являются окислителями, поэтому при нагревании они выделяют кислород, что увеличивает скорость горения угля.
Как сделать древесный уголь самостоятельно
Это может занять немного времени и довольно грязно, но приготовление древесного угля самому — простой процесс.
Если вы хотите попробовать приготовить кусковой уголь для гриля, вот как это сделать:
Оборудование
Перед тем как начать, убедитесь, что у вас есть следующее:
- Хороший запас древесины лиственных пород , разрезанный на куски (древесина хвойных пород горит меньше времени, что затрудняет изготовление древесного угля, особенно если это делается в небольших количествах, на любительской основе).
- Бочка металлическая с крышкой.
- Kindling — маленькие веточки или бумага для разжигания огня.
- Противопожарная защита — перчатки, металлическая кочерга и ведро с водой под рукой (на всякий случай).
Начало работы
- Зажгите огонь на дне бочки, используя растопку и несколько небольших дров. Прежде чем начинать укладывать твердую древесину, добейтесь хорошего и сильного огня. Убедитесь, что у вас хорошее пламя и много тепла.
- Как только огонь потухнет, добавляйте древесину лиственных пород несколькими слоями за раз. Это ускорит процесс, так как огонь будет быстрее переходить от одного слоя к другому.
- Завершите укладку твердой древесины на верх бочки и дайте огню сжечь все слои. Подождите, пока дерево не начнет чернеть, прежде чем переходить к следующим шагам.
Изготовление древесного угля
- Как только вы увидите, что вся твоя древесина начинает гореть и чернеть, самое время закрыть бочку металлической крышкой, чтобы ограничить подачу кислорода.
- Дайте древесине тлеть в бочке около 24 часов или дольше, если необходимо.
- Снимите крышку и убедитесь, что древесина перестала тлеть. Если он не совсем готов, закройте его и оставьте на несколько часов дольше.
- Прежде чем вынимать древесину из ствола, еще раз убедитесь, что ваша древесина окончательно обгорела и полностью выгорела. Если вам не нужно использовать ствол для другого груза, вы можете оставить его там с закрытой крышкой, чтобы защитить его от влаги.
Ваш домашний древесный уголь без добавок готов к использованию с грилем!
Какой уголь лучше всего подходит для гриля?
Не хотите делать уголь самостоятельно? Мы перечислили некоторые из самых популярных марок готового древесного угля на рынке ниже
.Кингсфорд
Kingford производит ряд продуктов на древесном угле и коптильных лесах с 1920 года.
Это одна из самых популярных компаний в мире, которую настоятельно рекомендуют любители гриля.У них есть широкий ассортимент древесных угольных брикетов, в том числе профессиональные версии для длительного и горячего горения, полностью натуральные версии, а также брикеты из 100% твердых пород древесины.
Они также предлагают брикеты с гикорием, мескитом или яблоней для придания аромата дыма.
Вебер
Weber, известная своими грилями, также производит высококачественные брикеты из древесного угля.
Сделанные из твердой древесины, они горят долго и долго, что делает их хорошим соотношением цены и качества.Они также на 100% натуральные, без добавок и поставляются в водонепроницаемом пакете, поэтому вам не придется беспокоиться, если вы оставите его вне дома во время неожиданного ливня.
Хотя они не предлагают широкий ассортимент древесного угля, они сосредоточились на этом продукте, чтобы достичь высочайших стандартов.
Дуб Королевский
Royal Oak — один из крупнейших производителей кусков и брикетов древесного угля в США.
Их кусковой древесный уголь размера XL — популярный выбор, как и их брикеты из натуральной твердой древесины.Семейный бизнес, основанный еще в 1953 году, Royal Oak гордится своими высокими стандартами и американскими ценностями.
Fogo
Семейная компания Fogo создает специальный кусковой древесный уголь.
У этой небольшой компании есть восторженные отзывы, и они известны своей страстью, стремясь создать самый лучший кусковой древесный уголь для вашего гриля. В их древесном угле премиум-класса есть только один ингредиент — чистая древесина твердых пород.
У них также есть два специальных древесных угля: кусковой уголь из аргентинского квебрахо и кусковой уголь из бразильского эвкалипта для производства топлива ресторанного качества, которое дольше горит.
Камадо Джо
Известный своими узнаваемыми грилями, знаете ли вы, что Камадо Джо также продает древесный уголь?
Кусковой древесный уголь Big Block XL, позиционируемый как «крупнейший в мире», представляет собой полностью натуральное топливо премиум-класса.Этот древесный уголь, созданный аргентинскими мастерами из смеси твердых пород древесины, имеет впечатляющее время горения — до 18 часов, и его можно использовать повторно три раза.
Часто задаваемые вопросы об угле
Есть животрепещущие вопросы об угле? В этом разделе мы отвечаем на ваши самые частые вопросы.
Как долго хранится древесный уголь?
Все зависит от того, какой гриль вы используете, от вашего воздушного потока и общего управления огнем.
Как правило, брикеты из древесного угля служат от восьми до десяти часов, а более мелкие куски древесного угля в среднем горят от четырех до шести часов.
Если вам интересно, есть ли у древесного угля срок годности, то ответ отрицательный. Уголь можно хранить бесконечно.
Однако имейте в виду, что со временем любые добавки или химические вещества, которые могли быть добавлены к углю, могут стираться, что затрудняет его зажигание.
Почему после сжигания угля остается столько пыли?
Уголь разрушается, когда горит.
Из-за своей хрупкости и полного удаления воды из дерева во время его создания, после того, как вы сожжете уголь, у вас останется много черной пыли.
Если в гриле скопилось много угольной пыли, убедитесь, что она не препятствует прохождению воздушного потока между комками.
Остатки древесного угля находят свое применение. Вы можете использовать его для изготовления самодельных брикетов из древесного угля. В случае использования полностью натурального древесного угля вы также можете рассыпать пыль по почве в саду, чтобы помочь своим растениям расти.
Можно ли использовать намокший уголь?
Если вы приобрели низкосортный древесный уголь, велика вероятность, что он рассыпется и превратится в порошок, когда вы его высушите. Однако древесный уголь более высокого качества обычно можно использовать после того, как он намок, после того, как он полностью высохнет.
Имейте в виду, что как только уголь намокнет, вы можете обнаружить, что он горит не так хорошо, как раньше. По этой причине вы можете смешать его с новым пакетом или оставить для длительного, медленного и медленного приготовления на гриле.
Итак, хотя вы можете использовать намокший уголь, лучше иметь под рукой свежий пакет для жарки на большом огне при высокой температуре.
Вреден ли древесный уголь для окружающей среды?
Если говорить о выбросах углерода, то углеродный след при гриле на древесном угле примерно в три раза больше, чем при гриле на сжиженном нефтяном газе.
Хотя это совершенно не экологически безопасно, большинство способов приготовления пищи так или иначе вредны для окружающей среды. Преимущество древесного угля заключается в том, что он поступает из возобновляемого источника энергии, деревьев, в отличие от невозобновляемых источников, таких как газ.
Теоретически, если вы покупаете древесный уголь из ответственных источников, который поддерживает программу пересадки, то эти новые деревья, в свою очередь, будут поглощать углерод из атмосферы.
Завершение
Итак, вот оно, наше полное руководство по древесному углю!
Надеюсь, это руководство было для вас полезным. Если у вас есть какие-либо вопросы или вы решите сделать уголь самостоятельно, обязательно сообщите нам об этом в комментариях ниже. Мы хотели бы знать, как у вас дела.
И, как всегда, если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею со своими друзьями-любителями гриля!
Изготовление древесного угля — устойчивость
Когда я рос, я знал древесный уголь как квадратные пропитанные химикатом брикеты, которые люди покупали в пакетах и разливали в гриль для барбекю раз в лето.Как и многое другое в нашей жизни, он пришел из магазина, завернутый в пластик и предварительно обработанный на срок годности, без всякого смысла, что он разделяет название с чем-то удивительно полезным, созданным сотнями поколений.
Древесный уголь — это просто древесина, которая была сожжена без кислорода, либо путем нагревания, но изолированного от кислорода, либо, что чаще всего, поджигания, а затем отсечения от воздуха, чтобы древесина не сгорела полностью в золу. Большинство других веществ в древесине удаляются, оставляя пористую форму почти чистого углерода, легкую и удобную для транспортировки.
Он может очищать воду, впитывая примеси, как во многих фильтрах для кухонных раковин, и лечить жертв отравления, когда их раздавливают и опивают в жидкости. Это позволяет людям сжигать огонь сильнее, чем дерево, позволяя плавить железо или формировать стекло так, как это не может сделать древесный огонь. Его можно добавлять в мыло для истирания, измельчать, чтобы сделать чернила или краску, или смешивать с минералами, чтобы сделать порох.
Возможно, наиболее удивительное использование, которое привлекло к себе внимание в последние годы, связано с улавливанием углерода из атмосферы.Постоянные читатели этого блога, возможно, уже слышали об этом и могут смело пропустить несколько абзацев, но для незнакомых я кратко изложу основы.
Бразильские фермеры давно знают о «черноземе» или terra preta, обнаруженном на обширных территориях Амазонки. В последнее десятилетие или два археологи начали понимать, что terra preta не была естественным явлением, а культивировалась веками, если не тысячелетиями. Более того, они начали понимать, что большая часть малонаселенной тропических лесов Амазонки когда-то была густо заселена людьми, которые постоянно обогащали почву по мере того, как они возделывали землю.
Как и многие общества каменного века, они сжигали землю, чтобы расчистить ее для сельского хозяйства или охоты, но, в отличие от многих других, они превратили часть древесины в древесный уголь, а затем переработали ее обратно в почву, создав необычайно богатую и плодородную землю; Согласно статье 2006 года в Nature , биоуголь — древесный уголь, сложенный в земле для образования terra preta — в три раза богаче азотом и фосфором, чем обычная почва, и в 20 раз богаче углеродом.
Эта информация, возможно, так и осталась любопытной, частью нового удивительного исследования коренных жителей доколумбовой эпохи, если бы не одно: та же самая методика могла бы сработать для нас, чтобы компенсировать выбросы углерода.Сжигание растений может показаться странным способом борьбы с изменением климата, но простое превращение древесины в древесный уголь вместо того, чтобы позволить ему сгореть в золу, удерживает большую часть углерода в древесине в стабильной форме.
По данным исследователя Бруно Глейзера из Университета Байройта, Германия, гектар terra preta метровой глубины может содержать 250 тонн углерода, в отличие от 100 тонн углерода в неулучшенных почвах. Кроме того, сам биоуголь увеличивает плодородие почвы, что позволяет фермерам выращивать больше растений, что позволяет добавлять в почву больше биогольца.Йоханнес Леман, автор книги Amazonian Dark Earths , утверждает, что сочетание биоуглерода и биотоплива может привести к сокращению выбросов на 9,5 миллиардов тонн в год, что равняется всем нашим текущим выбросам ископаемого топлива.
Правы ли такие люди или нет, эта техника привлекла таких поклонников, как климатологи Джеймс Лавлок и Тим Флэннери. Как я упоминал на прошлой неделе, изменение климата влияет на нас по-разному, но мы изо всех сил пытаемся хоть немного уменьшить наше загрязнение, и наша цель — мир с нулевым выбросом углерода — кажется все более безнадежной.Однако биоуглерод предлагает каждому способ быть не только углеродно-нейтральным, но и углеродно-отрицательным, практически без каких-либо технологий. Ужасный Альберт Бейтс собирает исследования о достоинствах биогольца и рассказал нам о его создании на курсе пермакультуры, который я прошел в графстве Типперэри. Однако, прежде чем я начал применять его более сложные техники, мне нужно было научиться делать древесный уголь, и несколько лет назад я попробовал свои силы в этом.
Я попробовал сделать это тремя способами с разной степенью успеха.Поскольку древесный уголь может быть получен, когда древесина находится внутри нагретого и герметичного контейнера, я складываю два металлических ведра, одно перевернутое и поверх другого, и помещаю внутрь один или несколько кусков дерева. Трещину между двумя ведрами я заделал глиной, а вокруг них я зажег некоторые из наших гниющих пиломатериалов. (Никогда не сжигайте древесный уголь или даже в камине; он был обработан химическими веществами, которые могут быть ядовитыми при вдыхании, и я бы не хотел фильтровать воду через его уголь.)
Я пытался приготовить небольшое количество древесного угля по одному, но это не помогло. Если глиняная штукатурка держалась, бревна внутри просто подписывались, а если часть штукатурки отваливалась — что происходило чаще, — огонь разгорался внутри, пока у меня не оставалось только несколько маленьких кусочков древесного угля и много золы.
Для второго метода я взял страницу фермера и автора из Уотерфорда Джона Сеймура и выкопал траншею, зажег в ней огонь, бросил несколько бревен и накрыл их гофрированным листом железа.Затем я плотно заделал трещины глиной и растениями, чтобы запечатать кислород, и открыл их через несколько дней. Это сработало лучше, так как я получил из него немного древесного угля, но количество все равно было крошечным.
Наилучший метод, как я обнаружил, использовался угольными горелками, которые работали в ирландских лесах до прошлого века. До открытия плавки с использованием ископаемого топлива древесный уголь был необходим для производства металла из руды, а после того, как металл был сломан или деформирован, кузнецу снова понадобился уголь.Любое стекло, которое существовало, произошло в конечном итоге от их ремесла, равно как и порох, любой меч или лемех, но историки говорят, что они, как правило, были независимыми и замкнутыми, с несколькими фамилиями, относящимися к их ремеслу, как и к другим ремеслам — Райт, мельник, портной — и их собственный жаргон и коммерческие секреты.
Подражая историческим свидетельствам о горелках, я сложил бревна в виде треугольника и прислонил к ним несколько вертикальных деревянных досок, пока не получил небольшое и плотное деревянное кольцо высотой около метра.Затем я залил внутреннюю часть треугольника трутом и растопкой — опилками, мульчей, ветками — всем, что легко загорится.
Затем я засыпал бревна недавно вычищенными сорняками, намазал их глиной и перелопатил еще землю. Когда я закончил, я сделал насыпь земли открытой на самом верху, а верхнее отверстие — «дымоход» — заглядывало в пустое пространство между бревнами, заполненное трутом и растопкой.
Затем наступил важный момент — я зажег зажигалку и уронил ее посередине, и через несколько мгновений внутри насыпи вспыхнул бушующий пожар.Я засыпал вершину насыпи другими растениями, в данном случае полосами сорняков с землей, все еще прикрепленными к корням, и положил их сверху вниз головой. Я насыпал землю на вершину насыпи — сорняки и корни заблокировали вход, так что мне не нужно было просто сгребать рыхлую землю в яму и тушить огонь.
В результате получился странно дымящийся холм, и когда он слишком сильно задымился, я понял, что нужно искать трещину, через которую поступает кислород. Когда я нашел ее, я намазал ее еще грязью и землей — осторожно, чтобы не было выходящего пара. сильно нагреться — пока утечка не будет остановлена.
Два дня спустя я открыл его и начал вылавливать древесный уголь, и получил достаточно, чтобы легко сделать фильтры для воды или спиртные напитки. Кстати, я надеялся, что эти эксперименты будут полезны для уничтожения сорняков, а также для производства древесного угля; в конце концов, они будут там с горящими дровами два дня. Нет такой удачи; удивительная доля сорняков там оставалась живыми, зелеными и сырыми, по-видимому, защищенными грязью или влагой.
Одна вещь, которую я забыл сделать, которая должна подождать до следующего раунда экспериментов, — это провести тщательные измерения того, сколько именно древесины было добавлено по сравнению ссколько угля мы достали. Я знаю, что мы сожгли 15 поленьев весом около двух килограммов каждое и получили около 5,5 килограммов, так что в среднем 18 процентов древесины превратилось в древесный уголь. Большинство экспертов говорят, что древесный уголь должен составлять от 50 до 60 процентов исходной древесины по объему и 25 процентов по весу, так что это не за горами — и, конечно, самые маленькие кусочки древесного угля, которые я только что оставил в пепле и обожгла глину в в центре и разбросал их по недавно убранным и недавно оголенным участкам нашего сада.
Проведя более тщательные измерения, я или другие могли увидеть, можем ли мы использовать эти методы на каком-нибудь быстрорастущем дереве, таком как ива, и посмотреть, сможем ли мы сделать с terra preta в умеренном климате то же, что и амазонские племена в тропических лесах. На бумаге это выглядит так, как будто это должно работать: ива может давать десять тонн с акра, и древесину не нужно сушить в течение года или более перед сжиганием в древесном угле, как это было бы с дровами. Теоретически древесный уголь сохранит до 25% массы древесины и должен оставаться в почве в течение десятилетий.
Об этом можно узнать еще много, и я едва прикоснулся к поверхности. А пока мы веселимся, экспериментируя, и теперь я хочу научиться использовать древесный уголь для фильтрации токсинов из питьевой воды. Подробнее об этом в будущих публикациях.
|
Глава 5 — Земляные ямы для производства древесного угля
Глава 5 — Земляные ямы для производства древесного угля5.1. Ямочный метод
5.2. Технические и стоимостные данные по добыче древесного угля
Использование земли в качестве защиты от кислорода и изоляции обугленной древесины от чрезмерной потери тепла — самая старая система карбонизации и, безусловно, восходит к истокам истории. Даже сегодня он, возможно, используется для производства большего количества древесный уголь, чем любой другой метод. Поэтому стоит внимательно изучить узнать его достоинства и недостатки.Очевидно, он сохраняет свое место, потому что его невысокой стоимости. Где бы ни росли деревья, обязательно должна быть земля, и это естественно что человечество обратилось к этому дешевому доступному негорючему материалу, как герметизирующему материал для ограждения обугленной древесины.
Есть два различных способа использования земляного барьера при производстве древесного угля: один — вырыть яму, положить туда дрова и засыпать яму выкопанной землей, чтобы запечатать камеру. Другой — засыпать землей холмик или груду дерева на земле (5, 12, 16, 19, 20, 21, 28).Земля образует необходимый газонепроницаемый изолирующий барьер, за которым может происходить карбонизация без утечки воздуха, что позволило бы древесному углю сгореть дотла. Оба метода, при умелом применении, могут дать хороший древесный уголь в пределах их технологических ограничений.
5.1.1. Изготовление уголь в миниатюрных ямах
5.1.2. Изготовление древесного угля в крупных карьерах
Для этого метода необходим слой глубокого грунта.Подходящие отложения мягких почву обычно можно найти по берегам ручья. Ямы можно сделать очень large, и цикл может длиться до трех месяцев (13, 31, 32). Столица вложения минимальные; не более чем лопата, топор и коробка спичек требуется. Но этот метод расточителен по ресурсам. Очень сложно контролировать циркуляцию газов в приямке. Большая часть дров сгорела в пепел, потому что в него попадает слишком много воздуха.Другая часть остается только частично карбонизированной, потому что он никогда не нагревался и не высыхал во время ожога. Кроме грубые различия в качестве, есть изменения в летучих веществах, т. е. степень карбонизации в пределах допустимого древесного угля. Это потому, что в Карбонизация карьера начинается с одного конца и продвигается к другому. Следовательно, древесный уголь в начале горения, нагретый дольше, намного меньше в летучие вещества, чем уголь в конце.Для бытовых целей это не серьезная проблема, хотя это снижает общую урожайность, поскольку «жесткие» или перегоревший древесный уголь в конце обжига с его низким содержанием летучих веществ, высоким содержанием конечного углерода содержание, подразумевает низкий выход (теоретически около 30% 30%). Запись с переполнением за один конец неизбежен, чтобы сжечь заряд целиком.
Еще одна проблема с ямами — это реабсорбция пиролизной кислоты через дождь, падающий на яму. Пиролиновые кислоты имеют тенденцию конденсироваться в листве и земле, которые используются для покрытия ямы.Когда идет сильный дождь, они снова смываются и поглощаются древесным углем. Они вызывают гниение джутовых мешков, а при горении древесный уголь выделяет неприятный дым. Тем не менее, опытные операторы, использующие не слишком большие ямы, могут сделать древесный уголь отличного качества. (31). Низкие капитальные затраты на систему позволяют использовать ее там, где много древесины, а затраты на рабочую силу низкие.
Фото 6. Земляная печь для обжига на этапе загрузки. Обратите внимание на кругляк большого диаметра, который можно использовать. Гана.Фотография Лежена.
5.1.1. Изготовление угля в миниатюрных ямках
Небольшие ямки или ямы до кубического метра или около того полезны для производства небольшого количества древесного угля из небольшой, довольно сухой древесины. Этот метод применяется на уровне села, но, как правило, он слишком низок по производительности, чтобы поставлять большие объемы в коммерческих целях. Чтобы сжечь древесный уголь таким образом, сначала разжигают костер в яме и добавляют небольшое количество сухого топлива, чтобы разжечь сильный огонь. Чтобы заполнить яму, добавляют еще дров, огонь продолжает гореть.Поверх древесного топлива укладывают слой листьев толщиной около 20 см, а затем лопатой насыпают землю толщиной около 20 см. Яму оставляют для полной карбонизации, и ее можно открыть за два дня или меньше. При разгрузке ямы может потребоваться вода для предотвращения возгорания. Древесный уголь неоднороден по качеству, и при использовании мелкой древесины и коры доля мелких частиц чрезмерна. Иногда ямы покрывают листом старого кровельного железа, засыпанным землей, оставляя несколько небольших отверстий для выхода дыма и проникновения воздуха.
5.1.2. Изготовление древесного угля в больших ямах
Типичные ямы для угля большие, и сжигание происходит постепенно от одного конца до другого. Большие карьеры, производящие 6 и более тонн древесного угля за одно сжигание, трудно контролировать, но они более эффективны в использовании рабочей силы. Несколько меньшие имеют лучший воздушный поток и производят более однородный древесный уголь, но производительность ниже, а использование рабочей силы менее эффективно.
На рисунке 2 показан большой карьер объемом около 30 м³.Он будет вмещать около 26 м³. Предпочтительны супеси достаточной глубины. Требуется около трех человеко-дней, чтобы выкопать яму, и день, чтобы добавить каналы для освещения и дыма.
Рис. 2. Яма для древесного угля 30 м³ — продольный разрез
Рис. 2. Яма для угля 30 м³ — вид сверху — без земляного покрова
Яма загружается бревнами размером 2,4 м или меньше, который легко поместится в яме. Во время погрузки необходимо соблюдать осторожность, чтобы заполнить как можно больше зазоров между бревнами с помощью веток и небольших деревянных досок для повышения объемной эффективности.Большая длина древесины, которую можно загружать в ямы, означает, что раскряжевка топорами по-прежнему остается практичным методом для небольшого оператора без капитала. Тем не менее цепные пилы получили широкое распространение. Чтобы обеспечить надлежащий нагрев древесины для обугливания, горячий газ пропускают по дну ямы, помещая загрузку на решетку из бревен.
Фото. 7. Земляная яма при сжигании. Обратите внимание на стальные дымоходы и крышку, сделанную из стальных листов, подпружиненных между стойками.Стыки между листами заделывают землей. Гана. Фото. Lejeune.
Сначала примерно пять бревен, обрезанных по ширине ямы, укладываются равномерно по длине; затем четыре бревна, каждое равной длине котлована, равномерно укладываются поверх первого слоя. Эта конструкция ямы поддерживает загрузку и все же позволяет горячим газам, когда яма освещена с одного конца, проходить под загрузкой, нагревая ее по мере продвижения к дымоходу на противоположном конце. Эти горячие газы, образующиеся при частичном сжигании загруженной древесины, медленно сушат землю и нагревают остальную древесину до точки обугливания, около 280 ° C.Затем происходит самопроизвольное разложение древесины с выделением тепла с образованием древесного угля. Одновременно производятся большие объемы водяного пара, уксусной и других кислот, метанола и смол. Они также передают свое тепло сушащейся древесной загрузке на пути к выпускному отверстию. Наконец, остатки древесины сушатся, нагреваются до точки карбонизации и превращаются в древесный уголь. Этап карбонизации может длиться от 20 до 30 дней и сопровождается заметным уменьшением объема древесной загрузки до 50-70% от ее первоначального объема.Земля, покрывающая яму, медленно опускается во время карбонизации, и любые образовавшиеся трещины или отверстия необходимо закрыть, чтобы предотвратить утечку воздуха. Существует опасность смертельного ожога для любого человека или животного, падающего или идущего по яме, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать этого.
Фото 8. Вентиляционные отверстия для ямных печей могут быть деревянными там, где почва рыхлая, без использования стали. Гана. Фотография Лежена.
Когда покрытие ямы опускается от одного конца до другого, ожог считается завершенным, отверстия закрываются, а яме дают остыть, что может занять около 40 дней, в зависимости от погоды.После охлаждения яму открывают и выгружают древесный уголь, стараясь отделить его от земли, песка и частично обугленной древесины. Для этого пригодятся вилы и грабли.
Природа карбонизации в яме затрудняет получение однородной карбонизированной загрузки. Древесный уголь в конце обжига обычно имеет низкое содержание летучих веществ, а последний образовавшийся древесный уголь около дымохода имеет высокое содержание летучих веществ, так как он подвергался воздействию температур карбонизации в течение короткого времени. Кроме того, поскольку воздушный поток может быть неоднородным, в зарядке может быть значительный объем марок.Хотя бренды могут быть восстановлены и переработаны, они неэффективны в работе.
Используются ямы меньшего размера, чем показано на рис. 2. Типичная небольшая яма может иметь размеры 3 м в длину, 1,2 м в ширину и 1,2 м в глубину. Длина загружаемой древесины составляет около одного метра, и, как и в большой печи, промежутки между большими бревнами должны быть тщательно перекрыты небольшими кусками дерева, чтобы повысить эффективность загрузки и предотвратить неравномерное направление газа от одного конца к другому, ведущего продукции «брендов».
Фото. 9. Ямная печь для обжига композитной стали и земли. Обратите внимание на то, что дымовые трубы закапываются в землю и используется вид дров. Гана. Фото. Lejeune.
Следующие технические данные и стоимость приведены для производства древесного угля в системе больших карьеров в Гайане, где этот процесс эксплуатировался на коммерческом уровне в течение многих лет. Годовое производство сильно различается. Пиковая производительность составляла около 6000 тонн в год в 1950-х годах.
На основании данных, собранных в полевых условиях, и обсуждений с людьми, которые работали с этим методом в течение многих лет, дается следующая оценка для одного человека или бригады из пяти человек, работающих с одной ямой.Значения указаны в днях / на человека / на яму.
Размер котлована:
Длина 6 м x 2,70 ширина x глубина точки освещения 1,20 м x крайняя глубина напротив 2,40 м:
Номинальный объем = 29 м³
Реальный полезный объем = 26 м³
Время работы: | ||
— закопать в мягкий песок | 3.0 человеко-дней | |
— для подготовки входных и выходных каналов циркуляции воздуха | 1.0 человеко-дней | |
— валка-раскряжевка топором, транспортировка дров и упаковки (длина дров 2,40 м (8 футов)) | 14.0 человеко-дней | |
— для обрезки куста и засыпки дров (толщина куста 3 см) | 2,0 человеко-дня | |
— засыпать песком 30 см | 1.0 человеко-дней | |
— для подготовки песка и кольев вокруг карьера | 0.5 человеко-дней | |
— для разгрузки древесного угля | 1,0 человеко-дней | |
22,5 человеко-дней | ||
Время процесса | ||
— карбонизация | 20.0 человеко-дней | |
— охлаждение (зависит от погоды, 30 дней в дождливую погоду, 50 дней в сухую) в среднем | 40,0 человеко-дней | |
60,0 человеко-дней |
На практике эту яму готовит бригада из пяти человек.Эта бригада может производить 1,5 ямы в неделю (7 дней), работая топором и лопатой, что равно 23 дням на человека на яму. К этому значению необходимо добавить еще 8 человеко-дней. Это сделано для того, чтобы обеспечить процесс карбонизации в течение 60 дней. Таким образом, общее количество человеко-дней на карьер составляет около 31. Средняя производительность карьера составляет 6,0 т. Номинальный объем печи 29 м³. Полезная емкость 90%, поэтому реальный используемый объем составляет 26 м³. При загрузке котлована тяжелой древесиной 1000–1100 кг / м³ общая возможная загрузка составит 27–28 тонн.При соотношении топливной древесины: древесного угля 4,5 к 1 можно получить 6 т на сжигание при 82-дневном цикле. Возможны три сжигания в год, что дает годовой объем производства 18 тонн. Это производство требует 31 человеко-дня на карьер x 3 = 93 человеко-дня в год.
Если, скажем, 10 000 тонн древесного угля должны производиться в год, то 10 000/6 = 1 666 ям должны сжигаться в год. На сжигание каждой ямы требуется 31 человеко-день, в результате чего общее количество человеко-дней составляет 1666 x 31 = 51 646 человек.
Себестоимость производства 10 000 тонн в год
Точная стоимость зависит от того, как можно организовать рабочую силу, при продолжительности цикла работы в карьере, которая составляет 82 дня.Если 5 человек будут непрерывно копать, засыпать, осветить и разгрузить, то количество ям, которые можно сделать и разгрузить за год, будет следующим:
Количество доступных дней в году = 365 — 82 = 283, скажем, 280 дней с момента начала работы карьеров после 280 дня примерно не будут выгружены в этом году, и их добыча не будет засчитана. Таким образом, предполагается, что годовой рабочий день составит 280 рабочих дней, при этом рабочая сила будет работать круглый год. После 280 дня питы не начинаются.5 человек могут производить за 1.5 карьеров каждые 7 дней за 280 дней 280/7 x 1,5 = 60 карьеров каждая дает 6 тонн древесного угля: годовое производство на бригаду = 360 тонн
Работа горелок составляет 8 человеко-дней на каждую шахту. Для 60 ям требуется 60 x 8 = 480 человеко-дней, т.е. примерно 2 человека работают в течение года.
Предполагается номинальная чистая заработная плата без накладных расходов в размере 10,00 долларов США в день.
Строителей карьера 5 человек x 360 дней x 10 долларов США = | 18 000 долл. США |
Горелки 2 мужчины x 360 x 10 $ = | 7,200 |
25 200 долл. США | |
Стоимость за тонну = 25 200/360 = | 70,00 долларов США |
Для производства примерно 10 000 тонн в год потребуется 28 бригад в каждой по 5 строителей и 2 горелки.
Всего = 196 человек и 1 680 ям необходимо вырывать и сжигать каждый год.
Эти расчеты предполагают совершенную организацию и не учитывают накладные расходы на рабочую силу или прибыль. Указанная стоимость указана за складированный древесный уголь для транспортировки сбоку от печи.
Производство и продажа кускового древесного угля из натурального дерева. Ресурсы для производства древесного угля
Введение:
Древесный уголь получают путем нагрева древесины или других органических материалов до температуры выше 400 ° C (750 ° F) в условиях кислородного голодания.Процесс, называемый пиролизом, является экзотермическим, то есть при запуске выделяется тепло. Более летучие элементы в древесине, такие как водород, кислород и некоторое количество углерода, объединяются с образованием газов, которые выходят из древесины. Некоторые методы сжигают летучие газы, чтобы предотвратить их утечку в виде загрязнения, при этом выделяя избыточное тепло. Другие собирают их для дальнейшего использования в качестве биотоплива. Хотя изготовление древесного угля, как правило, довольно просто, контроль различных факторов, влияющих на процесс, может иметь большое значение для выхода и свойств конечного продукта.Используемая древесина, температура нагрева, доступность воздуха и время обработки — все это имеет значение. Так что имейте это в виду, когда вы собираетесь сделать свой собственный биоуголь или древесный уголь.
Ссылки:
Горящий уголь
Обжиговые печи:
Печи для обжига древесного угля — это контейнеры, обычно сделанные из кирпича, земли или металла, которые заполняются деревом, которое поджигают внутри печи.Как только горящая древесина вырабатывает достаточно тепла, поток воздуха в печь уменьшается, поэтому процесс карбонизации продолжается без сжигания всей древесины. Глиняные печи могут быть опасными, требуя круглосуточной бдительности, чтобы быть уверенным, что тепло от огня не уходит. Обжиговые печи для кирпича, хотя и широко используются в некоторых развивающихся странах, могут не обеспечивать адекватный контроль тепла и воздушного потока для эффективного преобразования древесины в древесный уголь. Металлические печи обеспечивают больший контроль, могут быть портативными и, как правило, дороже в строительстве и обслуживании.
Ссылки:
Реторт:
Реторта представляет собой герметичный металлический контейнер, заполненный деревом, похожий на печь, за исключением того, что тепло подается от снаружи контейнера. Такие факторы, как температура, воздушный поток внутри контейнера и выхлоп, можно строго контролировать с помощью реторты. Ретортам обычно требуется внешний источник топлива для нагрева емкости до точки, при которой начнется пиролиз.Как только реакция начинает производить летучие газы, их можно перенаправить за пределы камеры и сжигать для получения тепла, необходимого для продолжения реакции. Конструкции реторты должны учитывать относительно высокие температуры, необходимые для передачи достаточного количества тепла через стенку контейнера. Они часто изготавливаются из более толстой стали, чем печи, чтобы выдерживать высокие температуры.
~ начало страницы ~
Древесный уголь — Энергетическое образование
Рисунок 1.Для приготовления пищи на угольной плите требуется большое количество древесного угля, для приготовления одной еды требуется 2-3 канистры, указанные выше. Обратите внимание, что одна банка размером с банку из-под кофе, ее высота составляет ~ 17 см (6 дюймов). [1] Рисунок 2. Древесные угольные брикеты — это более переработанный тип традиционного древесного угля. [2]Древесный уголь — твердое топливо, используемое для отопления и приготовления пищи, которое создается в процессе карбонизации, при котором сложные углеродные вещества, такие как древесина или другая биомасса, распадаются в процессе медленного нагрева на углерод и другие химические соединения. [3] Как правило, обсуждение древесного угля больше касается твердого топлива, используемого в развивающихся странах, а не материала, используемого для барбекю в развитой стране.
Хотя использование древесного угля может нанести вред окружающей среде и здоровью людей, древесный уголь, как правило, является лучшим топливом для приготовления пищи, чем древесина. Печи на древесном угле горят более эффективно и чисто, чем печи на дровах. Это хорошее улучшение, но доступ к более качественным видам топлива был бы более здоровым. [4] Однако производство древесного угля имеет важное значение, поскольку оно обеспечивает определенный уровень дохода для местного населения, которое, возможно, не сможет найти работу в других местах.Древесный уголь является основным источником энергии во многих бедных районах. Поскольку эти семьи не имеют большого дохода, древесный уголь часто является одной из самых больших частей семейного бюджета.
Обратите внимание, что древесный уголь (см. Рис. 1) отличается от брикетов, которые часто используются для приготовления барбекю (см. Рис. 2). Традиционный древесный уголь имеет более низкую чистоту, чем кусковой древесный уголь или древесные брикеты. Традиционный древесный уголь содержит минеральный песок и глину, которые собираются древесиной и ее корой, и содержит больше золы, чем брикеты.Очистить традиционный древесный уголь можно, удалив золу через ситечко, оставив фрагменты в основном хорошего древесного угля. После измельчения этого древесного угля в процессе просеивания материал складывается в брикеты. Связующее смешивают с измельченным древесным углем и прессуют в брикеты. [5] Эти брикеты, показанные на Рисунке 2, имеют тенденцию гореть более чисто, но они также более дорогие.
Производство
При производстве древесного угля древесину разрезают на длинные, размером с тростник, куски и помещают в какой-то закрытый сосуд.Обычно используются деревянные конструкции, известные как сваи древесного угля (показаны на Рисунке 3). В этих штабелях древесина нагревается в отсутствие воздуха (кислорода), который в противном случае позволил бы дереву воспламениться и сгореть. Поскольку для этого не хватает кислорода, древесина вынуждена разлагаться на множество веществ, одним из которых является древесный уголь. Помимо древесного угля создаются и другие вещества, в том числе зола. Эти продукты известны как побочные продукты и могут быть собраны для других целей. [3]
Рисунок 3. Куча древесного угля в Венгрии. [6]Когда древесина нагревается, она поглощает тепло и сушится, выделяя влагу в виде водяного пара. Когда древесина высыхает, она начинает разлагаться с выделением окиси углерода, двуокиси углерода и других химикатов. Когда температура повышается еще больше, структура древесины начинает разрушаться, и начинается образование древесного угля. При температуре 400 ° C древесина превратилась в древесный уголь. Нагревание выше этой точки удаляет больше смолы и увеличивает количество углерода в древесном угле, улучшая его качество. [3]
Выпуски
Использование древесного угля в качестве топлива связано как с проблемами здоровья, так и окружающей среды. Проблемы со здоровьем, возникающие при использовании древесного угля, аналогичны проблемам, возникающим при использовании других твердых видов топлива. Эти проблемы со здоровьем, в первую очередь из-за дыма, который образуется при сжигании древесного угля, [4] включают увеличение числа случаев пневмонии, инсульта, сердечных заболеваний и рака легких. [7] В целом, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, 4 миллиона смертей в год частично вызваны использованием твердого топлива, включая древесный уголь. [4] Переход от использования древесины к древесному углю может иметь серьезные экологические проблемы из-за процесса преобразования древесины в древесный уголь. Одним из наиболее важных аспектов древесного угля является то, что он производится из лесных ресурсов, что приводит к широкому использованию лесной биомассы, что может представлять потенциальную проблему с точки зрения экологического ущерба. Из-за большого количества необходимого древесного угля — примерно 2-3 банки размером с контейнеры на Рисунке 1 — вырубка лесов может стать проблемой, если высокий спрос сочетается с плохим управлением лесами и плохими правилами. [8]
Древесный уголь не только опасен для здоровья и окружающей среды, но и неэффективен и грязен, создавая большое количество черной сажи. Угольные печи имеют КПД около 10%, что означает, что 90% тепла теряется при горении. [1] Из-за такой неэффективности угольные печи могут нагреваться до 30 минут, а также трудно контролировать температуру печи, что делает приготовление пищи долгой и сложной задачей. [1]
Интерактивная карта
Доступ к нетвердому топливу может минимизировать количество древесного угля, используемого семьей, и, таким образом, уменьшить негативные побочные эффекты для здоровья.Однако доступ к этим видам топлива сильно различается по всему миру. Ниже приведена карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. [9] Обратите внимание, что методология не различает числа ниже 5% или выше 95%, поэтому Канада является указан как имеющий 95% доступ.
Для дальнейшего чтения
Список литературы
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Джен Бойнтон. (7 мая 2015 г.). Реальная история об угле для африканских кухонных плит [Интернет].Доступно: http://www.triplepundit.com/2012/05/story-charcoal-african-cookstoves/ используется с разрешения в частной переписке с Джен Бойнтон 6 мая 2015 г.
- ↑ «Текстура древесно-угольных брикетов» — http://www.public-domain-image.com/public-domain-images-pictures-free-stock-photos/textures-and-patterns-public-domain-images-pictures/ камень-камень-текстура-общественное достояние-изображения-картинки / уголь-брикеты-текстура.jpg. Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia Commons — http: //commons.wikimedia.org / wiki / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg # / media / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Промышленное производство древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm
- ↑ 4,0 4,1 4,2 Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Отслеживание доступа к нетвердому топливу для приготовления пищи [Интернет]. Доступно: http: // www-wds.worldbank.org/external/default/WDSContentServer/WDSP/IB/2014/05/15/000333037_20140515114123/Rendered/PDF/880590BRI0know00Box385214B00PUBLIC0.pdf
- ↑ Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Брикетирование древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/X5328E/x5328e0c.htm#chapter 11 брикетирование древесного угля
- ↑ «Charcoal Pile Gánt 2011 2» пользователя: VargaA — Собственная работа. Под лицензией GFDL через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg # / media / File: Charcoal_Pile_G% C3% A1nt_2011_2.jpg
- ↑ Всемирная организация здравоохранения. (7 мая 2015 г.). Загрязнение воздуха в домашних условиях [Интернет]. Доступно: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/en/
- ↑ Дж. Соуза, «Вырубка лесов, вызванная производством древесного угля во всем мире», WorldAtlas, 2018. [Online]. Доступно: https://www.worldatlas.com/articles/world-regions-with-the-highestdeforestation-triggered-by-unsustainable-charcoal-production.html. [Доступ: 24 мая 2018 г.]
- ↑ Всемирный банк.(7 мая 2015 г.). Доступ к нетвердому топливу (% населения) [Онлайн]. Доступно: http://data.worldbank.org/indicator/EG.NSF.ACCS.ZS
История и бизнес производства кускового древесного угля
Древесный уголь представляет собой бесформенную массу углерода и может быть изготовлен из большинства углеродистых материалов. Это одно из старейших видов топлива, созданного руками человека, которое тысячи лет готовили под землей. Кусковой древесный уголь по-прежнему является основным источником энергии во всем мире и, к сожалению, является одной из основных причин вырубки лесов в мире.
Историческое производство древесного угля
Производство древесного угля восходит к древней предыстории человека, когда стопки деревянных бревен на концах были сформированы в пирамидальную кучу. Внизу сваи были сделаны отверстия, которые были прикреплены к центральному дымоходу для циркуляции воздуха. Вся поленница была либо построена в яме, засыпанной землей, либо покрыта глиной над землей. У основания дымохода начался пожар, который постепенно тлел и распространялся вверх и вниз.
Древние угольные карьеры при средних условиях давали около 60 процентов всей древесины по объему, но только 25 процентов по весу древесного угля.Даже к семнадцатому веку технологический прогресс обеспечил почти 90-процентную эффективность, навык, на освоение которого потребовались годы, а также значительные инвестиции в печи и реторты, которые давно заменили ямочный метод.
Текущее производство древесного угля
Подобно старому процессу, современный коммерческий процесс использования древесного угля заключается в нагревании древесины с небольшим количеством воздуха или без него, для чего требуется специальное, но простое оборудование. В Соединенных Штатах древесина является основным материалом, используемым для производства древесного угля, и, как правило, ее добывают в виде отходов лесопиления — плит и обрезков.Лесопилки любят находить пользователей этому материалу из-за экологических проблем, связанных со сжиганием и утилизацией отходов производства. Там, где есть лесопилки, есть доступный сырой продукт.
Лесная служба США подсчитала, что в Соединенных Штатах насчитывается около 2000 предприятий по производству древесного угля, в том числе печи для обжига кирпича, печи для обжига бетонных и каменных блоков, печи для обжига листовой стали и реторты (стальные металлические здания). Штат Миссури производит значительную часть этого национального древесного угля (до недавнего времени у них были менее строгие экологические нормы), а 98 процентов всего древесного угля производится на востоке Соединенных Штатов.
В то время как древесный уголь может быть изготовлен из любого количества натуральных материалов, предпочтение отдается твердым породам, таким как гикори, дуб, клен и фруктовые деревья. Они обладают уникальным ароматом и, как правило, дают лучший сорт древесного угля. Лучшие сорта древесного угля получают из сырья с низким содержанием серы.
Использование древесного угля может вас удивить. Древесный уголь используется не только в качестве топлива для приготовления стейков, хот-догов и гамбургеров на воскресном пикнике, но и во многих других процессах. Он используется в некоторых металлургических «очистительных» обработках и в качестве фильтра для удаления органических соединений, таких как хлор, бензин, пестициды и другие токсичные химические вещества из воды и воздуха.
Активированный уголь, который имеет сверхпоглощающую поверхность, все чаще используется в качестве очистителя. Он используется для очистки и рафинирования металлов и в противогазах, которые использовались во время войны в Персидском заливе. NutraSweet использует активированный уголь, чтобы превратить свой продукт в порошок. Активированный уголь используется как противоядие от многих типов ядов и рекламируется как эффективное средство против метеоризма.
Кусковой древесный уголь как бизнес
Большинство производителей древесного угля продают свою продукцию в виде брикетов.На этом рынке доминируют несколько компаний, включая Kingsford, Royal Oak и основные бренды продуктового рынка. Эти компании могут производить или не производить «кусковой» древесный уголь, который является альтернативным продуктом, имеющим некоторые преимущества и имеющим потенциал в качестве небольшого нового предприятия. Для некоторых новых и интересных технологий гриля на самом деле требуется древесный уголь в кусковой форме.
Предпринимателю, надеющемуся выжить в угольной промышленности, потребуется оригинальность и очень хороший и агрессивный маркетинг. Многие небольшие компании выжили, но большинство из них не стали «большими».«Они обнаружили, что их потенциал на нишевом рынке древесного угля заключается в производстве кускового древесного угля из натуральных твердых пород древесины.
Инновационные идеи, такие как разработка продукта в сумке с предохранителем, который при включении воспламеняет древесный уголь. Этот быстродействующий легкий продукт в сочетании с простым в использовании контейнером с парафиновым покрытием, наполненным натуральным древесным углем, имел скромный успех на некоторых местных рынках.
Главное препятствие — создание привлекательного пакета. Технические проблемы с хранением делают упаковки непривлекательными и могут повлиять на продажи.Вы можете найти свою сумку на нижней полке в задней части магазина из-за простой упаковки. У вас также могут возникнуть проблемы с поиском дистрибьюторов, которые занимаются небольшими объемами.
Есть также потенциал для других продуктов. Древесный уголь имеет низкое содержание серы, в отличие от угля или нефтепродуктов. Этот древесный уголь можно использовать там, где другие формы углерода не могут. Возможна разработка специального активированного угля для фильтрации таких расходных материалов, как воздух и вода. Этот древесный уголь с низким содержанием серы будет продан крупному производителю активированного угля, такому как Calgon Carbon из Питтсбурга, штат Пенсильвания.
Начало угольного бизнеса
В дополнение к сырью вам потребуется место, подходящее для нагрева материала, позволяющее лишь минимальную циркуляцию воздуха. Это может быть кирпичная печь, или вы можете выбрать тип металлической конструкции, называемой ретортой. Вы можете рассчитывать заплатить до нескольких сотен тысяч долларов за один из них.
Вы также должны разработать операцию сортировки и дробления. Обработанная древесина примерно на треть меньше своего первоначального размера.Он должен быть разбит на рыночные части. Это должно было быть сделано с помощью специального оборудования, изготовленного в механическом цехе по индивидуальному заказу. Здесь нет разумной сметы — придется много работать ногами.
Затем вам нужно упаковать уголь в мешок. Машины для упаковки в пакеты можно легко приобрести в компаниях-поставщиках оборудования для упаковки в пакеты. Древесный уголь представляет собой некоторую проблему с упаковкой из-за большой разницы в размерах деталей. Эти проблемы невозможно исправить, и установка упаковочной линии может обойтись вам в 100 тысяч долларов.Вы можете получить менее дорогие.
Лучшая стратегия для достижения успеха в бизнесе кускового древесного угля — сохранить рынок на местном или региональном уровне. Вы можете связаться с компанией по производству грилей или уличных печей и объединить свои маркетинговые усилия. Рекламируйте продукт как превосходный натуральный древесный уголь, который имеет преимущества перед брикетами. Многие люди не знают, что древесный уголь доступен в этой полностью натуральной форме.
Преимущества кускового угля
- Кусковой древесный уголь — это полностью натуральный продукт из твердой древесины без каких-либо добавок.
- Натуральный древесный уголь нагревается быстрее, чем брикеты, поэтому пищу можно готовить на натуральном древесном угле в течение 5-7 минут после розжига.
- Кусковой древесный уголь можно разжечь без жидкости для зажигалки, просто спичкой и газетой — это означает отсутствие посторонних привкусов.
- Один фунт древесного угля твердых пород дает тепло, эквивалентное двум фунтам брикетированного древесного угля.
Недостатки кускового угля
- Хотя кусковой древесный уголь набирает популярность, потребительский спрос все еще отстает от формованных древесно-угольных брикетов.
- Несмотря на то, что кусковой древесный уголь является более эффективным производителем тепла, его текущая цена почти вдвое превышает цену брикетов.