Печи углевыжигательные для производства древесного угля. Углевыжигательная печь своими руками. Котлы для древесного 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
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!kotel.guru
Печи углевыжигательные для производства древесного угля. Углевыжигательная печь своими руками
Древесный уголь – один из самых древних видов топлива. Он используется не только для приготовления пищи и обогрева дома. Он применяется в химической и металлургической промышленности, в животноводстве и строительстве, медицине и фармакологии. Сегодня основная часть древесного угля изготавливается на мелких предприятиях. Производство древесного угля и его продажа – прибыльный бизнес в районах, где растут леса, и организовать его можно даже на собственном загородном участке.
Процесс углежжения
В качестве древесного сырья используются не только дрова различных пород дерева, но и отходы деревообрабатывающего или мебельного производства: сучки, пеньки, опилки. В болотистых местностях используется торф.
Древесина в процессе обугливания проходит три стадии: предварительную сушку, термическое разложение и охлаждение.
Первоначальная сушка и нагрев сырья в камере происходит за счет тепла, подаваемого извне. Собственный процесс выделения тепла (химическая экзотермическая реакция) начинается, когда температура древесины достигает 280°C. Дальше подвод тепла уже не нужен.
Готовый уголь после выжига охлаждается до температуры, при которой невозможно самовозгорание угля, то есть ниже 40°C.
В течение первых суток в смеси дымовых газов и продуктов обугливания еще много паров воды, которые выделяются в процессе сушки. Потом смесь становится суше и ее можно использовать как дополнительное топливо в той же печи или, что более эффективно, в рядом стоящей.
Оборудование для выжигания угля
Для производства древесного угля используют печи углевыжигательные различной мощности. Получается такой уголь в процессе пиролиза, то есть древесина прожигается без доступа кислорода.
Углевыжигательные печи для производства древесного угля выпускаются стационарные и мобильные.
Стационарное оборудование используется достаточно крупными производителями для непрерывного процесса пиролиза больших объемов древесины.
Большие печи намного производительней мобильных, в них можно использовать несколько видов топлива, но к ним предъявляются высокие требования по экологической безопасности.
Мобильные печи малопроизводительны, имеют небольшие размеры, и используются либо на местах, где есть сырье, например, на лесозаготовительных участках, либо там, где нужен конечный продукт, например, на строительных площадках.
В мобильных печах топливом служат те же отходы древесины, из которых уголь и производят.
Если печь работает на отходах, то выгода получается двойная, и уголь производится без дополнительных затрат на топливо, и перерабатываются отходы, которые все равно пришлось бы утилизировать, затратив на это средства и время. Такой вид производства древесного угля самый дешевый.
Углевыжигательное оборудование непрерывного действия
Отдельную группу составляют печи углевыжигательные, в которых дымовые газы от сгорающего топлива попадают в камеру, проходят через древесину, присоединяют к себе пары и газы, являющиеся продуктами сушки и обугливания древесного сырья, и выходят наружу. В них процесс пиролиза проходит наиболее равномерно, поскольку древесина непосредственно контактирует с теплоносителем, подающимся снизу. Но в пирогазах содержатся в большой концентрации химические соединения, которые являются продуктами разложения древесины, поэтому нужно устанавливать дополнительное оборудование для полезного использования или сжигания побочных продуктов пиролиза.
Так работают непрерывно действующие вертикальные реторты, в камере которых сушится древесина вверху, пиролиз проходит в среднем слое, прокалка угля и его остывание – в самом низу.
Непрерывно работают и печи углевыжигательные со сменными контейнерами или ретортами. Принцип действия таких установок состоит в том, что каждая последующая партия сырья нагревается до необходимой температуры за счет экзотермической реакции в предыдущей.
При этом процесс образования угля происходит в каждой реторте независимо от остальных, а печь, в топку которой отводятся пиролизные газы, располагается отдельно от сменных камер.
Реторты и камеры для пиролиза изготавливаются из металла с теплоизоляцией.
Углевыжигательное оборудование периодического цикла
Простейшей конструкцией углевыжигательной печи является обычная двухсотлитровая металлическая бочка, в которую укладывается и поджигается древесина. Дополнительное тепло не подводится, а парогазы выводятся через специальное небольшое отверстие. Производство низкокачественного угля, причем выход продукции меньше пятнадцати процентов, грязное, но практически беззатратное.
Существуют сегодня конструкции углевыжигательных печей, в которых нагреваются теплоносителем стенки камеры, от которых тепло передается к дровам в ней. Это, как правило, углевыжигательные печи периодического цикла, где через определенные промежутки времени происходит весь процесс выжигания угля: дрова загружаются, переугливаются, готовый уголь выгружается, опять загружаются дрова, и так далее.
В аппаратах смешанного действия периодически производится загрузка древесины и выгрузка готового угля, но какая-то часть древесины все время находится в процессе пиролиза.
Печи могут выполняться тоже из металла или кирпича.
Трехкамерная углевыжигательная печь
Парогазовая смесь, которая отводится из пиролизной камеры, при остывании конденсируется. Пиролизная жидкость (жижка) и неконденсируемые газы, поскольку широкого применения пока не находят, используются как дополнительное топливо в топочной камере. Вывод побочных продуктов для дожигания предусматривается конструкцией печи. Эффект такой конструкции не только в экономии топлива, но и в защите окружающей среды.
Трехкамерные печи углевыжигательные обеспечивают непрерывный цикл производства угля. В каждой камере проходит отдельно один из этапов цикла, причем начальная сушка сырья происходит за счет тепла, которое получается при горении пиролизных газов. Кроме экономии топлива, такие печи имеют массу других преимуществ. Поскольку загрузка древесины и выгрузка готового угля происходят в разное время, то обслуживающий персонал загружен более равномерно. Стоимость трехкамерной печи ниже, чем однокамерной такого же объема, а эффективность и срок службы выше за счет распределения нагрузки.
Такое оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в крупных производствах, а если его укомплектовать газогенераторным котлом, то в качестве топлива можно использовать опилки и стружку.
Однокамерная углевыжигательная печь
Древесный уголь в небольших количествах (до 8 тонн в месяц) можно производить в однокамерной печи. Полный цикл производства зависит от модели аппарата и может занимать 1-3 дня.
Такая печь может использоваться в частном хозяйстве, в предприятиях общественного питания, с целью утилизации отходов производства и некондиционной продукции на небольших деревообрабатывающих предприятиях.
Принцип производства в них и крупногабаритных промышленных печах не отличается. Однокамерные печи обычно меньших размеров, загружается сырья в них тоже меньше, но и места занимают меньше, их легко при необходимости перевозить.
За рубежом давно существует производство углевыжигательных печей для домашнего использования. Блюда на гриле или барбекю готовятся на экологически чистом древесном угле.
Характеристики и конструкция углевыжигательной печи
Производители углевыжигательных печей, как зарубежные, так и отечественные, в качестве первой характеристики указывают рабочий объем одной камеры и общее количество камер в печи. Потом обычно указывается объем дров с заданными размерами и влажностью, который можно в печь единовременно загрузить. Этот показатель важен для соблюдения следующего параметра – продолжительности в часах основного рабочего цикла.
Чтобы определить эффективность работы конкретной модели, задаются два параметра для древесины одной породы – расчетное количество загружаемых в пиролизную камеру дров и выход из них угля.
Последними указываются габаритные размеры печи и ее масса. Если устройство не предполагается перевозить, эти данные могут не играть особой роли, а вот при транспортировке могут стать определяющими.
Как правило, бытовая однокамерная печь представляет собой уложенную с небольшим уклоном или установленную на опоры металлическую бочку со встроенной в нижней части топкой.
Сама топка, корпус печи, короб трубы и дверца люка выполнены из стали толщиной не менее 3 мм, а наружная обшивка – 1 мм.
Двухсторонние сварные швы, которыми соединяются обечайки корпуса, усиливаются бандажами, которые выполняются из трубы прямоугольного сечения, придают жесткость конструкции и дополнительную прочность, если в емкости вдруг возрастет давление.
Для снижения теплопотерь между корпусом камеры и наружной обшивкой прокладывается термоизоляционный материал. Эта мера повышает КПД печи. Стенки топки изнутри выкладываются огнеупорным кирпичом.
Устройства для дожига продуктов обугливания может поставляться отдельно.
Углевыжигательная печь своими руками
Бочка на подставке - простейшая конструкция, но для большей эффективности и пожарной безопасности бочку нужно устанавливать на негорючее основание или закапывать в яму.
Из кирпича или металла можно самостоятельно изготавливать углевыжигательные печи. Чертеж можно найти в интернете, как, впрочем, и достаточно подробные описания. Правда, при этом нужно понимать, что качество самодельной печи и конечного продукта значительно ниже, да и больших объемов угля не будет.
На дачном участке можно сделать угольную яму, а можно из бочек соорудить углевыжигательную печь. Для этого нужно выкопать яму такого диаметра, чтобы в нее поместилась бочка, которую нужно еще обложить кирпичом, в дне бочки прорезать отверстие диаметром приблизительно 100 мм и поставить ее в яму отверстием вниз.
Затем нужно обложить бочку кирпичами, щели вверху закрыть каким-нибудь несгораемым материалом, минеральной ватой утеплить верхнее днище. Вот и все, можно получать свой уголь для камина и мангала.
Конструкция из двух бочек более эффективна и надежна. Емкость, которая по объему в два раза меньше, ставят в большую, заполняют ее дровами и плотно закрывают крышкой, а в пространство между стенками засыпают мелкофракционные отходы древесины и поджигают их, затем большую бочку тоже закрывают крышкой, в которую вставлена труба. Но обе эти печи пригодны для использования только вне помещений и достаточно далеко от них.
fb.ru
Выбор оборудования для производства древесного угля, технология и полная стоимость оборудования :: BusinessMan.ru
Производство угля древесного типа на сегодняшний день достигло больших высот. Подобная продукция послужила началом развития цивилизации. В настоящее время имеется большой ассортимент установок, которые могут быть использованы по назначению. Выбор оборудования для производства древесного угля должен быть основательным.
Нюансы, о которых надо знать
Следует отметить, что практически любая современная технология, которая используется для производства материалов, является экологически чистой. Кроме того, новое оборудование является энергетически эффективным решением. Ежегодно с его помощью выпускается порядка 10 миллионов тонн древесного угля.
В качестве материала для производства применяются разнообразные отходы, которые поступают с лесопилок. Также может быть использована цельная древесина. Аппаратура, которая необходима для производства угля, не нуждается в особом уходе. Необходимо нанять около трех человек, которые будут работать с приборами по сменам.
Какие виды аппаратуры имеются?
Выбор оборудования для производства древесного угля нередко осложняется в связи с наличием разных вариантов. Можно выделить следующие группы устройств:
1. Передвижные установки.
2. Стационарные технологии.
3. Вспомогательную аппаратуру.
Мобильные и стационарные устройства друг от друга отличаются только тем, что во втором случае аппаратуру нельзя будет перенести на другое место. Следует также отметить, что довольно часто в установке имеется сочетание функций сушки и пиролиза.
Монтаж
Сделав выбор в пользу подходящего типа оборудования, надо основательно подойти к процедуре монтажа. Установка аппаратуры должна отвечать требованиям ГОСТа. Кроме того, приборы должны быть полностью безопасными с экологической точки зрения, так как в печах происходит сжигание не только отходов, но и остатков углерода. Для того чтобы обслуживать установку, не надо нанимать квалифицированных рабочих. Это дело не отличается особой сложностью.
Использование печи для производства
Оборудование, которое необходимо для производства угля древесного типа, может быть классифицировано по стоимости, а также по объему продукции, вырабатываемой за один месяц. Современная ретортная печь для производства древесного угля достаточно сильно отличается по внешнему оформлению от той, которая использовалась ранее.
На данный момент в деле, которое связано с производством угля, распространены разнообразные печи. Отличия базируются на способе подачи теплоносителя на древесину. При этом получается избежать контакта с топочным газом. Другими словами, древесная продукция располагается в отдельной камере.
Сырье прогревается непосредственно от стенок, которые, в свою очередь, достигают нужной температуры с помощью теплоносителя. Имеется такая ретортная печь для производства древесного угля, в которой дымовые массы выходят непосредственно через дерево.
Процедура подачи сырья происходит через активационный и загрузочный бункер. Для этого стоит воспользоваться вагонетками. Загрузка может быть как ручной, так и автоматической - с использованием специального транспортера или колуна механического типа. В тот момент, когда древесина полностью загружена, вагонетки отправляются в специальную камеру, в которой происходит сушка-пиролиз.
Следует отметить и тот факт, что камеры, которые имеют некоторые отдельные печи для производства древесного угля, способны размещать порядка трех вагонеток одновременно. Когда температурный датчик станет показывать, что древесина уже полностью сухая, оставшиеся газы направятся в специальную камеру для очистки. Они будут сожжены без какой-либо дополнительной поддержки.
Для того чтобы увеличить производительность печи для производства древесного угля, предусмотрен специальный процесс. Он подразумевает отправку оставшегося тепла от пиролизной камеры в камеру для сушки. Затем эти отсеки меняются своими ролями. Другими словами, камера для сушки становится пиролизной, в то время как другой отсек переводится в режим сушки.
В результате всего этого вагонетки выходят из камер с уже готовым углем. Впоследствии они размещаются в отдельных боксах для охлаждения. После проведения процедуры сушки в камере может образовываться конденсат. Для его вывода используются специальные патрубки.
Основные стадии производства
Углевыжигательные печи для производства угля обеспечивают условия для пиролиза. Данный процесс делится на следующие основные этапы:
1. Сушка при температуре от 120 до 150 градусов. При этом происходит выделение воды.
2. Начало процесса разложения. Это осуществляется при температуре от 150 до 275 градусов. При этом выделяются углекислый газ и уксусная кислота.
3. Образовываются и испаряются основные продукты разложения. Все это происходит при температуре от 275 до 450 градусов. При этом наблюдается выделение эфиров, углеводородов, уксусной кислоты, угарного газа и прочего.
4. Происходит прокаливание древесного остатка при температуре от 450 до 550 градусов. Начинается выделение тяжелой смолы, углеводородов и т.п.
Все стадии сопровождаются подводом тепла.
Состав готового материала
Уголь, который получается в результате всех вышеперечисленных обработок, имеет в своем составе нелетучий углерод. Его доля составляет порядка 78%. Зольность находится на уровне примерно 2,5%. Влажность не превышает шести процентов.
Углевыжигательные печи для производства древесного угля способны обеспечить переработку длинномерных, а также короткомерных отходов, которые поступают с лесопилок. Примерно с 75 кубических метров березы в месяц выходит порядка 7,5 тонн древесного угля.
Основные расходы
Для того чтобы наладить производство, потребуется произвести некоторые операции. Надо заказать оборудование для одной углевыжигательной печи. На этом этапе предстоят следующие расходы:
1. Приобретение печи обойдется примерно в 300 тысяч рублей.
2. На строительные работы потребуется потратить около 30 тысяч рублей.
3. На установку оборудования необходимо около 30 тысяч рублей.
4. На доставку аппаратуры до места монтажа уйдет порядка 50 тысяч рублей.
Оборотные средства
Какой объем оборотных средств ожидает начинающих и опытных предпринимателей, которые решили заняться подобной деятельностью?
1. Расходы на транспорт составят около 30 тысяч рублей в месяц.
2. Для того чтобы выплатить заработную плату сотрудникам надо будет потратить порядка 20 тысяч рублей в месяц.
3. На закупку сырья уйдет около 38 тысяч рублей в месяц. Речь идет о березе.
4. На закупку материала для упаковки уйдет около 4 тысяч рублей.
В результате в месяц предприниматель будет сталкиваться с расходами, размер которых составит порядка 100 тысяч рублей. Для того чтобы создать цех для производства угля потребуется потратить около 375 тысяч рублей. В итоге минимальная величина затрат на организацию своего собственного бизнеса по производству угля составит порядка 475 тысяч рублей.
Запуск домашнего производства
Если денег на организацию более масштабного производства нет, то можно на начальном этапе обойтись малыми потерями. Понадобится только бочка для производства древесного угля. В нее укладывается материал. После этого надо сделать так, чтобы в емкости не осталось воздуха. И именно при таком условии будет происходить получение материала. Можно также выкопать яму, под которой потом потребуется сделать топочный приямок. Таким образом, предпринимателем будет освоена технология производства древесного угля в домашних условиях.
Когда затраты полностью окупятся?
Себестоимость той продукции, которая будет произведена, в среднем составляет порядка 12 рублей за один килограмм. Оптовая продажа угля происходит по 15 рублей за килограмм. Прибыль с одного килограмма реализованной продукции, таким образом, достигает трех рублей.
То, что будет направляться на погашение вложенных средств, составит около полутора рублей с килограмма. Следовательно, предприниматель получит прибыль в 1.5 руб. за один килограмм. Можно сделать вывод о том, что срок окупаемости предпринимательской деятельности по производству угля составляет порядка 36 месяцев.
Заключение
Если вы решили наладить собственный бизнес по производству древесного угля, то следует знать, что использование вместо сырья отходов с лесопилок позволит уменьшить себестоимость продукции. Кроме того, можно таким способом утилизировать отходы.
businessman.ru
Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях, технология производства древесного угля
Среди различных видов твердого топлива особый интерес представляет древесный уголь, состоящий на 80—90% из чистого углерода. Это делает его в первую очередь эффективным биотопливом, практически бездымным и экологичным. Его сфера применения достаточно широка как в различных отраслях промышленности, так и для домашнего применения. В данной статье мы рассмотрим, как можно выжигать древесный уголь своими руками и как это происходит в условиях промышленного производства.
Технология производства
Уголь из древесины в больших объемах потребляют предприятия металлургии, где он применяется для производства сплавов высокой степени чистоты, а также для насыщения металла углеродом, в результате чего повышаются его физические свойства.
В химической отрасли данный продукт используется при изготовлении стекла, различных пластмасс и даже красок. Не обошел уголь стороной и пищевую промышленность, в продуктах питания он часто выступает натуральным красителем, что отображается на их упаковке под кодом Е153.
Такой значительный спрос требует соответствующих объемов производства, поэтому печи для древесного угля, как правило, размещают вблизи либо на территории деревообрабатывающих предприятий. Это понятно, ведь там в большом количестве имеются крупные отходы дерева самых разных пород, что служат сырьем для углежжения.
Если пояснять простыми словами, то технология производства древесного угля призвана решить задачу по получению из древесины углерода как можно более высокой степени чистоты. Для этого все остальные органические и неорганические вещества нужно удалить, что достигается с помощью реакции пиролиза. Ее суть заключается в выделении из сырья всех лишних соединений методом термического разложения при недостаточном количестве кислорода. Но пойдем по порядку.
Всего этапов производственного процесса – четыре (не считая предварительной подготовки сырья):
- сушка при температуре до 150 ºС. Процесс пиролиза, проходящий при более высоких температурах, требует минимального количества влаги в сырье;
- пиролиз, проходящий при температуре 150—350 ºС и недостатке кислорода. Происходит термическое разложение веществ и начинает образовываться уголь. Выделяются пиролизные газы;
- горение (прокалка) при нагреве до 500—550 ºС. На данном этапе из угля выделяются смолы и остатки веществ в виде газов;
- восстановление (охлаждение).
По сути, установка для производства угля представляет собой печь, где протекают все вышеописанные реакции. Ниже на рисунке представлена схема технологического процесса:
Печь для древесного угля
Печь для углежжения достаточно сложна, повторить её конструкцию в домашних условиях весьма затруднительно. Корпус цилиндрической или прямоугольной формы имеет топочную камеру, поверх которой загружаются 2 закрытые емкости, заполненные сырьем – реторты. Нагрев древесины происходит извне, через стенки реторты, при этом в нем используется тепло, выделяемое деревом в процессе реакций. Работа печи на различных режимах показана на схеме:
Промышленная печь для изготовления древесного угля устроена таким образом, что пока в одной емкости проходит пиролиз, то во второй идет сушка, пиролизные газы дожигаются и проходят сквозь реторту с влажным сырьем. Такая очередность соблюдается и дальше, до получения конечного продукта. Получается, что внутренний объем каждого сосуда разделяется на зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс:
После прокаливания емкости с углем выгружаются и в печь ставятся новые. Перед фасовкой и отправкой на склад изделие проходит операцию дробления до необходимого размера фракции, а при необходимости и брикетирование. Аппарат, где все операции выполняются по данной технологии — это печь для производства древесного угля непрерывного действия. Однако, есть и другая технология, но она более сложная и дорогостоящая, хотя и обеспечивает высокую производительность.
Изготовление древесного угля в домашних условиях
Информация о домашнем углежжении интересна тем людям, кто занимается ковкой металла с небольших мастерских. Такое чистое биотопливо, как древесный уголь, издавна считается самым лучшим для работы кузнечного горна. Ну и о том, как хорош уголь для шашлыков и барбекю, давно известно всем, только покупать его в магазине выходит дороговато. Исходя из того, что оборудование для производства древесного угля отличается сложностью, дороговизной и громоздкостью, предложим два давно проверенных домашними умельцами способа:
- выжигание угля в бочке;
- углежжение в яме.
Способ изготовления угля в бочке, как и в яме, предполагает тот же технологический процесс пиролиза в замкнутом пространстве при недостатке кислорода. Только в подобных условиях продукт получается не столь чистым по вполне понятным причинам. Большую роль играет и сноровка исполнителя, первые 2—3 порции могут просто выгореть (что случается чаще) или, наоборот, недожечься. Но все приходит с опытом.
Способ углежжения в бочке считается более удобным и технологичным. Итак, чтобы сделать древесный уголь самому, нужна собственно сама металлическая бочка емкостью 200 л, да еще старый пылесос. Подойдет любая другая цилиндрическая емкость из металла, желательно с толстыми стенками, она прослужит дольше. В самом низу емкости просверливают отверстие и врезают штуцер. К нему присоединяется шланг от пылесоса, это будет подача первичного воздуха в зону горения.
Немаловажно подыскать для бочки герметичную крышку. Если таковой нет, надо приспособить для этой цели лист металла, асбестоцемента или другого материала. Еще потребуется длинная стальная кочерга для шуровки дров. Касательно последних, стоит отметить один важный момент. Поскольку в домашних условиях древесный уголь делают подручными средствами, то технология не всегда соблюдается, но вот выдержать невысокую влажность дров – обязательно.
Важно! Свежесрубленная или насыщенная влагой древесина для углежжения не подойдет, будет много дыма, а процесс пиролиза не начнется или будет протекать очень вяло. В результате получите золу либо недожженные дрова. Древесина должна быть сухой.
С дерева снимают кору (она сильно дымит, а угля дает крайне мало) и пилят на чурки длиной до 40 см, чтобы их плотно укладывать в бочку. Затем на ее дне разводят небольшой огонь и включают пылесос, иначе костерок начнет сильно дымить.
По мере того как дрова будут разгораться, надо подкладывать очередную порцию. Следует отметить, что производство древесного угля таким способом – процесс тонкий, тут надо верно уловить момент, когда сырье хорошо разгорелось, но не дать ему прогореть до золы, а добавлять новую древесину. При необходимости можно на время отключать пылесос, а при загрузке более половины емкости трубу подачи воздуха лучше вставить сверху.
Когда бочка заполнена, то она накрывается крышкой, пылесос отключается, а штуцер закрывается заглушкой. Теперь надо выждать, пока процессы внутри закрытого сосуда не закончатся, открывать крышку можно лишь после полного остывания стенок емкости. Удобство бочки в том, что ее можно просто перевернуть и спокойно рассортировать полученный продукт. Часть древесины останется недожженной, но это не беда, она пойдет на следующую загрузку. Остальной уголь просеивают и складывают в мешки.
Углежжение в яме
Самостоятельно сделать древесный уголь в домашних условиях или прямо в лесу можно просто в яме. Для получения 2 мешков угля надо вырыть круглую яму ориентировочно 80 см в диаметре и полметра глубиной.
Дно утаптывается ногами, а стенки подчищаются, чтобы топливо не смешивалось с землей. Последнюю не надо отбрасывать далеко, она пригодится в конце.Разница с «бочковым» выжиганием заключается лишь в отсутствии принудительного наддува пылесосом. Дрова берут сухие, длиной 30 см и не больше 7 см в поперечнике, из них на дне ямы раскладывают небольшой костер.
Дальнейшие действия – как в случае с бочкой, сырье подкладывается по мере необходимости. Яму, полную дров, перекрывают листьями или травой, потом присыпают землей и утрамбовывают. Приходить за углем можно через 2 суток, к тому времени он точно остынет.
Заключение
Конечно, древесный уголь, выжженный своими руками, по качеству не сравнить с топливом заводского изготовления. Но ведь и домашние требования не столь высокие, как на производстве, уголек вполне сгодится для мангала или кузнечного горна. Надо лишь позаботиться о том, чтоб не нанести вреда окружающим от задымления или не устроить пожар в лесу.
cotlix.com
Технология производства древесного угля, теплота его сгорания, требования ГОСТа
Производство древесного угля до недавних пор наносило значительный вред окружающей среде: выделяемые при пережиге газы выбрасывались в атмосферу, загрязняя ее. Современные технологии не только устранили эту проблему, но и позволили извлекать выгоду из образуемых в процессе пережига пиролизных газов.
Суть в том, что в современных печах для получения древесного угля есть съемные реторты (емкости, куда загружаются дрова). Их через специальные отверстия устанавливаются сверху на топку. Образующиеся при пиролизе (окислении без доступа кислорода) газы через специальные отверстия отводятся и подаются в топку, где они перегорают. Таким образом получается, что «отходы производства», которые ранее буквально рассеивались в воздухе, используются для поддержания требуемой для пережига древесины температуры. Если влажность древесины невысока, этих газов достаточно для получения древесного угля, что значительно уменьшает затраты на энергоносители.
Завод по производству древесного угля. Установка со съемными ретортами
Подобная технология имеет еще один весомый плюс: реторты могут устанавливаться со сдвигом во времени, обеспечивая непрерывный процесс. Любая технология получения угля из древесины состоит из нескольких этапов: сушки, пиролиза, дожига и остывания. Если есть возможность использовать только одну емкость, то о непрерывности процесса речи быть не может: сначала в печь загружают дрова, ее растапливают, потом дрова сушатся, потом они перегорают и печь тушат, чтобы уголь остыл. Затем продукт выгребают и процесс начинается сначала. Использование съемных реторт решает проблему: пока в одной емкости дрова сушатся, в другой они окисляются, в следующей догорают. Ту реторту, в которой процесс окончен, достают, устанавливают на площадку для остывания, а на ее место загружают другую со «свежим» материалом. При этом выделяемый при пиролизе газ в одной из реторт служит основным источником энергии для переработки остальных. В видео описан один из вариантов построения процесса.
Применение древесного угля
Производство древесного угля – перспективное направление. Его потребление постоянно растет, причем он используется как на производстве, так и для бытовых целей. Применение в быту всем знакомо: приготовление пищи на мангале и в барбекю сегодня уже практически не обходится без древесного угля. Древесный уголь многие предпочитают закладывать в камины: это топливо не дымит, не выделяет газов (в частности, угарного) и имеет большую теплотворную способность.
Изготовление древесного угля — перспективное направление
В промышленности древесный уголь применяют в металлургии (в нашей стране практически не практикуется), для изготовления фильтров разного назначения. Используется он при выплавке некоторых ценных металлов, кристаллического кремния, активированного угля. Находит применение в сельском хозяйстве и в медицине.
Использовать древесный уголь можно и для отопления. Особенность его горения состоит в том, что высоких языков пламени нет. Зато есть равномерный устойчивый жар. Температура горения древесного угля зависит от нескольких факторов: от плотности (из разных сортов древесины уголь получается разной плотности), от его качества (условий выжига) и от количества кислорода, подаваемого во время горения. В обычном открытом очаге температура может колебаться от 400 оС до 900оС, но при особых условиях можно достичь и 1200оС (кузнечный горн). Если говорить о средних значениях, то считается что теплотворная способность древесного угля 30МДж/кг.
| Вид топлива для твердотопливного котла | Удельная теплотворная способность, МДж | Удельная теплотворная способность, кВт/ч |
| Буроугольный брикет | 21 | 5,84 |
| Необработанный бурый уголь | 14,7 | 4,09 |
| Сосновые дрова | 8,9 | 2,47 |
| Дубовые дрова | 13 | 3,61 |
| Березовые дрова | 11,7 | 3,25 |
| Каменный уголь | 29,3 | 8,14 |
| Кокс | 29 | 8,06 |
| Древесный уголь | 30-31 | 8,62 |
| Торф (сухой) | 15 | 4,17 |
Как видим из таблицы, тепла древесный уголь выделяет, по крайней мере, не меньше, чем каменный уголь и почти в два с половиной раза больше, чем самые лучшие дрова. Почему же его почти не используют для отопления? Во-первых, в нашей стране уголь древесный производится в очень малых объемах (в мире производят 9 млн. тонн в год, на долю России приходится 100 тыс. тонн) и имеет высокую цену. Если даже покупать его у производителей, то при закупке до 5 тонн просят 180 рублей за 10кг (18000 за тонну). Даже при экономном расходе получается достаточно дорого. Если вы живете в местах, где большое количество лесов, в которых всегда хватает сухостоя, то обеспечить себе некоторое количество древесного угля не очень сложно даже без оборудования. Можно воспользоваться традиционными технологиями углежжения, которые для процесса требуют только наличия металлической бочки, да и то не обязательно. Конечно, таким способом на всю зиму не запастись, но на то, чтобы засыпать какое-то количество в котел на ночь для поддержания комфортной температуры нажечь можно.
Теплота сгорания древесного угля чуть больше, чем теплота сгорания качественного каменного угля
Требования к древесному углю
Согласно ГОСТ7657 84 древесный уголь должен иметь:
- Зольность не более 3%
- Содержание летучих веществ не более 20%
Изготавливается этот вид топлива из разных пород древесины, которые делят на две группы:
- бук, береза, вяз, граб, дуб, клен, ясень.
- ива, липа, ольха, осина, тополь.
В зависимости от исходного сырья, состава и качественных показателей продукта, древесный уголь бывает марки А (из древесины первой группы) и марки Б (из смеси групп 1 и 2). Сорта и качественные характеристики приведены в таблице.
| Показатель | Норма | |||
| Марка А | Марка Б | |||
| Высший сорт | 1 сорт | 1 сорт | 2 сорт | |
| Доля золы | 2,5% | 3% | 2,5% | 3% |
| Нелетучего углерода не менее | 90% | 78% | 88% | 77% |
| Воды не более | 6% | 6% | 6% | 6% |
| Масса 1дм угля | 210гр | 210гр | Нет норматива | Нет норматива |
| Кусков менее 25мм | 5% | 5% | Нет норматива | Нет норматива |
| Кусков менее 12мм | 5% | 5% | 7% | 7% |
| Головни не более | Не допускаются | 2% | Не допускаются | 2% |
Фасуют древесный уголь обычно в мешки разного объема. Чаще это мешки бумажные двух и трехслойные, редко встречается фасовка в полиэтилен. На упаковке указывается марка, вес и объем.
Древесный уголь как пользоваться
Разжигать древесный уголь нужно без использования какой-либо химии: неприятный запах от нее останется до тех пор, пока гореть будет топливо. Потому берем кусок бумаги, комкаем, несколько тонких сухих лучинок выстраиваем вокруг бумаги «шалашиком», бумагу поджигаем, ждем, пока займутся лучины, сверху подкладываем немного сухих дров. Когда они хорошо разгорятся, можно класть древесный уголь. Причем складывать его нужно горкой. Так он разгорается лучше. Если речь идет о мангале и приготовлении пищи, то чтобы древесный уголь равномерно разгорелся, те куски, что оказались по краям горки, выкладываем наверх. Те, которые были ближе к центру, оказываются с краю. Так ждем, пока все куски не покроются белым налетом и над ними перестанут появляться языки пламени. Вот теперь можно жарить шашлык.
Как разжечь древесный уголь? При помощи бумаги и тонких щепок или…строительного фена
Есть способ разжечь древесные угли без бумаги, спичек и дров. Нужен только строительный фен и электрическая розетка. Все. Ни бумаги, ни спичек. Берете фен, включаете на максимум, направляете поток воздуха на сложенный горкой уголь. Первый уголек вспыхнет где-то через полминуты, потом займутся остальные, минут через пять будут гореть все.
teplowood.ru
Как сделать угольные брикеты для отопления
Обычные опилки и древесные щепки можно жечь в изготовленных для этого котлах, а вот с угольной пылью не все так просто.
Те, кто уже пробовал топить свой котел таким топливом, понял – половина его просто пропадает, проваливаясь между прутами колосников в золу, вторая же половина спекается в камень и не дает прогоревшему топливу попасть в золу. Все эти причины приводят к снижению качества горения, а значит и теплоотдачи.
Но с другой стороны выкидывать угольную пыль, по меньшей мере, глупо, в ней содержится большое количество энергии. И тут проблему способно решить превращение угля в брикеты, о чем мы и поговорим ниже.
Подробнее о технологии брикетирования
Для классификации топливных брикетов применяется ряд параметров:
- материал, из которого делают брикет;
- форма;
- защищенность;
- экологичность;
- тип упаковки.
Можно, конечно же, сжечь такую пыль, предварительно растопив котел дровами, и уже на них насыпать мелкую фракцию. Но такой подход не является выходом, это очень хлопотно, ведь насыпать пыль из угля нужно понемногу, а значит часто.
Если же вы положите на дрова сразу большое количество угольной пыли, она все-таки просыплется в колосники и таким образом, проблема частичного сгорания топлива никуда не денется, к тому же остальная пыль провалится между дровами, перекроет приток воздуху и горение значительно ослабнет.
Чтобы обойти все вышеперечисленные неудобства, нужно прессовать угольную пыль в брикеты, которые в таком виде будут превосходно гореть, отдавая всю свою энергию.
Российские разработки
Решение по прессованию мелкой фракции топлива было изобретено еще в начале прошлого столетия, Российским исследователем А.П. Вешняковым.
Его идея и до сих пор используется в промышленности и быту. Суть идеи заключается в прессовании древесного порошка в твердые элементы, способные гореть и отдавать тепло ни чем не хуже самого угля.
Не говоря о подробной технологии изготовления топливных брикетов и не перечисляя их типы, можно отметить, что они бывают двух основных типов:
- с применением связующих компонентов, производственное сжигание;
- без них, для домашнего использования.
Важно знать: брикеты, изготовленные по технологии, предусматривающей использование согласующих элементов, в быту использовать категорически нельзя. При их горении выделяется множество токсичных веществ, которые в производстве удаляет специальное оборудование.
Мы говорим о технологии изготовления брикетов без применения связующих компонентов. Производство проходит следующим образом:
- изначально угольная пыль и мелкие камешки измельчаются, самая большая частичка на выходе не должна быть больше 6 мм;
- далее смесь сушат до влажности в 15%. Для этого используют сушилки парового и газового типа;
- далее пыль охлаждается и передается к прессу. Его воздействие на мелкую фракцию происходит с давлением от 100 до 150 Мпа, в специальном прессе штемпельного типа;
- после чего готовая продукция подается на хранение.
Требования к размеру частичек и давлению прессовки может меняться в зависимости от применяемого оборудования и назначения топлива. К примеру, производственная линия компании ЮНИТЕК работает с частичками до 0.25 мм и их влажностью от 6 до 16%.
В результате мы получаем продукт с зольностью 15—20%, способный выдерживать давление в – 3 кг/см, а при падении с двухметровой высоты, потеря массы от удара будет незначительной. Энергоемкость брикетов будет зависеть, непосредственно, от угольной пыли, из которой их делают.
Промышленное производство
Для производства брикетов промышленного типа применяют такие связующие вещества:
- нефтебитумная смесь;
- цемент;
- лигносульфонатные добавки;
- жидкое стекло;
- меласса.
Для переработки мелких частиц кокса и некоторых других сортов угля, часто используют цемент, а так же жидкое стекло. Такие материалы используют в основном в металлургии, там, где применение этих веществ допускается.
Каменноугольная смола с нефтебитумом так же применяют для изготовления промышленных угольных брикетов. Топить жилые дома ими нельзя, так как происходит выделение большого количества бензопирена и прочих токсичных элементов, запрещенных СЭС.
Производство дома
Для того чтобы сделать угольные брикеты своими руками, нужно иметь саму пыль угля и глину, безопасный связующий элемент. Добавляя немного воды, пыль и глину смешивают 10:1, таким образом, раствор приобретает нужную консистенцию. Очень важно тщательно смешать вещества.
Для создания брикетов можно использовать как обычный строительный миксер, так и специальное оборудование, например торговой марки Weber. Если вы решили изготовить брикеты вручную, можно использовать в роли формы любые емкости, ящики, кастрюли и т.д. В конце изготовления топливные брикеты нужно высушить.
Обратите внимание: применение оборудования для создания брикетов в домашних условиях будет нерентабельным.
Естественно, что брикет, изготовленные дома не идеальны. Их прочность не так велика, как у промышленных аналогов, имеют разную влажность, и теплоотдачу.
Но как бы там ни было, в котле они горят отлично, гораздо лучше спекающейся и проваливающейся угольной пыли. Да и себестоимость их непременно порадует. Оставленные положительные отзывы, о данной технологии, говорят сами за себя.
Как производят угольные брикеты, смотрите в следующем видео:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!teplo.guru
