Подбираем оборудование для производства угля. Производство древесного угля
Полезно | Производство древесного угля
Пиролиз древесины
Для того, чтобы из древесины получился уголь, ей нужно пройти процесс пиролиза, разложения без доступа воздуха.Древесина разлагается в газовой бескислородной атмосфере, в реторте, под воздействием нагрева. Реторта — это замкнутый сосуд, нагревание производят через ее стенки. Парогазы, которые образуются в процессе пиролиза, выводятся через патрубок в реторте. Далее в устройстве для конденсации газ отделяется от жидкости.Технический процесс начинается с того, что древесину кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и нагревают аппарат до 400-500°С. Пирометр, расположенный в рекреационном отверстии, помогает регулировать температуру.
Процесс пиролиза состоит из трех основных стадий, которые различаются между собой по контрольным замерам и внешним признакам.Первый этап — это сушка древесины. При температуре до 150°С из сырья выделяется влага.Второй этап — собственно пиролиз, сухая перегонка. При температуре 150-350°С выделяется газ, и в дистилляте образовываются органические продукты. На этом этапе протекает важный для всего процесса период, называемый экзотермическим. Он заключается в том, что пирол
ecobowels.wordpress.com
Технология производства древесного угля - перспективы и развитие
Содержащий почти 100% углерода – древесный уголь, широко известен в качестве безопасного для окружающей среды и эффективного вида горючего. Он не портит воздух ядовитыми испарениями и очень удобен в процессе быстрого приготовления пищи. Он применяется не только в хозяйстве, но и на промышленных предприятиях. На этом топливе функционируют целые металлургические и химические комплексы. В этой статье мы расскажем о том, какое нужно оборудование для производства древесного угля.
Древесный уголь
Древесный уголь получают при помощи сухой перегонки (пиролиза) древесины без доступа воздуха в условиях температуры 450—500°. Во время протекания этого процесса выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон.
Выделяют 3 главных типа этого материала:
- черный. Его производят из мягких сортов древесины, таких как липа, осина, ольха, ива
- красный, изготавливается из хвойников, методом мягкого обжига
- белый, производят из твердых сортов дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров.
Согласно государственным стандартам существуют три марки древесного угля:
- марка А. Изготавливается из мягких лесоматериалов
- марка Б. Изготавливается из смеси мягкой и твердой древесины
- марка В. Создается путем углежжения древесины смеси мягких, твердых лесоматериалов, а также методом мягкого обжига.
Характеристика древесного угля
| Кажущаяся плотность, г/см3, не менее | 0,37 | 0,37 | Не нормируется | ГОСТ 7657–94, п. 4.6 | ||
| Зола, масс. %, не более | 2,5 | 3,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | ГОСТ 7657–94, п. 4.7 и ГОСТ 12596–67 |
| Нелетучий углерод, масс. %, не менее | 90 | 78 | 88 | 77 | 67 | ГОСТ 7657–94, п. 4.8 |
| Вода, масс. %, не более | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | ГОСТ 16399–70, разд. 2 |
| Уголь с зернами в местах погрузки, масс. %, не более: | ГОСТ 7657–94, п. 4.9 | |||||
| размером менее 25 мм | 5 | 5 | Не нормируется | |||
| размером менее 12 мм | 5 | 5 | 7 | 7 | 7 | |
| Головни, масс. %, не более | Отсутствие | 2 | Отсутствие | 2 | 2 | ГОСТ 7657–94, п. 4.10 |
| Масса 1 дм3 угля, г, не менее | 210 | 210 | Не нормируется | ГОСТ 7657–94, п. 4.11 | ||
Технология производства древесного угля
Производство древесного угля из различного сырья предполагает использование углевыжигательной печи ретортного типа. Углевыжигательные печи для выпуска древесного угля сжигают исходное сырье без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из таких этапов:
- сушка. Для того сырье кладут в углевыжигательный блок и подвергают действию дымовых газов в условиях температуры от 140 до 160°С. Длительность процесса зависит от уровня влажности сырья. Конечным продуктом является материал, высушенный до уровня влажности 4-5%
- пиролиз. Вначале осуществляется эндотермический режим или сухая перегонка. При этом температура поднимается до 150-300°С. Из сырья удаляется вся вода, оно обугливается, становится бурого цвета. Когда показатель температуры достигает 300°С начинается процесс экзотермического пиролиза, который характеризуется ростом внутренней температуры без подачи тепла извне. Во время этого процесса температура поднимается до 400°С и бурая древесина становится древесным углем, в котором содержится углерода 65-75%
- охлаждение. Вначале материал охлаждают до температуры, которая не приводит к самовозгоранию при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85°С, однако наилучшим вариантом является 40°С. Именно так выглядит производство древесного угля. Видео процесса представлено ниже.
Оборудование для создания угля
Изготовление древесного угля – довольно привлекательная бизнес — идея. Для старта не нужны серьезные инвестиции, а востребованность продукции дает возможность быстро отыскать потребителей. Для того, чтобы разместить требуемое оборудование достаточно 200 кв. м. Одна печь для производства древесного угля обслуживается бригадой из 2-4 операторов.
Устройства для выпуска древесного угля можно разделить на три категории: стационарные, передвижные, дополнительные.
Углевыжигательная печь или пиролизная бочка является главным оборудованием процесса производства древесного угля. Именно в этом устройстве осуществляется пиролиз древесины. Сегодня можно найти такие печи нескольких модификаций, функционируют они различными методами. Бывают стационарные и передвижные углевыжигательные печи. Однако конечные продукты всегда имеют одинаковые свойства и качество.
Углевыжигательные печи помимо изготовления, выполняют роль утилизатора, обеспечивая двойную выгоду. По этой причине передвижные печи можно применять прямо на лесозаготовительных участках для безотходного производства, а также на стройплощадках.
Стационарные печи применяют для реализации беспрерывного изготовления древесного угля, когда не нужно менять место расположения. Стационарные устройства в отличие от передвижных имеют большие габариты, широкий набор реализуемых задач и высокую производительность. В стационарных вариантах можно использовать различные виды топлива. А в передвижных — исключительно остатки производства древесины.
Главным типом углевыжигательного оборудования можно назвать печь, в которой не происходит контакта между древесиной и газами топочного вида в процессе пиролиза. В этом устройстве сырье располагается в отдельной камере, которая имеет отверстия, пропускающие теплый воздух.
Еще один вид углевыжигательной печи имеет вертикальные реторты, вследствие наличия которых процесс пиролиза на всех стадиях осуществляется более качественно. Однако у такого оборудования есть один существенный недостаток - высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. По этой причине такая углевыжигательная печь нуждается в дополнительных очистных фильтрах.
Углевыжигательная печь для изготовления древесного угля создается из кирпича или металла. Металл необходимо изолировать термостойким материалом, чтобы предотвратить теплоотдачу. Камеры и реторты создаются из жаростойких металлов.
Главные составные части печи:
- топочный блок. В нем сушится сырье
- углевыжигательный блок. В нем происходит процесс пиролиза
- основание. На него крепится топочный и углевыжигательный блок
- пандус. По нему выгружается емкость с готовой продукцией.
Дровокол является вспомогательным оборудованием, которое применяется для заготовки дров. Существуют горизонтальные и вертикальные дровоколы. В горизонтальных устройствах бревно кладется в желоб и направляется на нож, или же нож двигается к бревну. В вертикальных устройствах нож опускается на бревно. Такие дровоколы отличаются более высоким КПД, потому что бревно не подвергается трению.
Кроме этого к дополнительному оборудованию можно отнести:
- автоматическую линию фасовки древесного угля. Она выполняет задачу автоматизации и окончания процедуры изготовления древесного угля. Линия включает приемный бункер с сеткой, предотвращающей попадание головней, вибролоток, ковшовый транспортер и накопительный бункер с датчиком объема. Древесный уголь, постепенно продвигаясь по узлам линии фасовки, приобретает конечный внешний вид
- дозатор весовой. Этот аппарата в автоматическом режиме осуществляет распределение заданной массы крупнокусковых углей в мешки. Он дает возможность фасовать древесный уголь в виде конечного продукта
- сепаратор выполняет роль распределителя угольной продукции по заданным габаритам для разных нужд и ценовых категорий.
Стоит отметить, что оснащение, которое предназначено для изготовления древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, вследствие чего наблюдается существенная экономия электроэнергии. Себестоимость изготовления уменьшается, а прибыль растет.
Качественно произведенный древесный уголь имеет структуру древесины, различимы годовые кольца на торце бруска. Если постучать по древесному углю получается звонкий звук. Он черного блестящего цвета, должен иметь минимальное число трещин. Наилучший уголь получается из березы и дуба, потому что имеет наиболее длительный период горения и стабильный жар.
wood-prom.ru
Оборудование + Технология изготовления 2018
Древесный уголь — это микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Его объем потребления ежегодно только увеличивается. Данный вид топлива применяется в самых различных областях, будь-то металлургическая промышленность, фармакология, при производстве активированного угля и подобного рода медикаментов, в сельском хозяйстве и других отраслях, ведь уголь на 100% состоит из углерода. Однако наиболее часто его применяют в бытовых нуждах. Стоит отметить, что в Западной Европе и Соединенных Штатах Америки, древесный уголь является неотъемлемым атрибутом любого барбекю или приготовления пищи на мангале. Подобные тенденции становятся традиционными и в нашей стране все в большей и большей мере.
Оборудование для производства древесного угля
При производстве угля используется специальная печь, которая может быть выполнена в стационарном или передвижном исполнении. В качестве сырья для производства используются обычные дрова, причем наиболее качественный уголь получается при использовании березовых дров.
Если пытаться оценить стоимость подобного оборудования, то можно ориентировочно выделить несколько вариантов. Печь для производства угля приблизительными объемами до семидесяти тонн готового продукта в год, ее стоимость составит примерно около 10 000-20 000$, при объемах свыше ста тонн готового продукта в год, стоимость такой печи составит от 60 000$ и выше.
При эксплуатации оборудования для производства угля используется приблизительно порядка 200 квадратных метров открытого пространства. Данная цифра приведена с учетом места для хранения сырья. Подобная цифра будет справедлива как для передвижной, так и для стационарной установки. Для обслуживания такой печи необходимо 2-4 человека, данная цифра не принципиальна, и она напрямую зависит от потребности в скорости повторного использования оборудования.
Технология производства древесного угля + видео как делают
Описание процесса
При производстве угля используется несколько технологических процессов, наиболее оптимальным и выгодным является сжигание сырья при помощи установки, исключающей использование кислорода. Такое оборудование носит название углевыжигательной печью роторного типа, а такой тип приготовления древесного топлива еще называется пиролизом.
Принцип работы такого оборудования происходит в несколько этапов:
- для начала в топочную камеру печи закладываются деревянные дрова той или иной породы дерева для сушки;
- затем, разжигаются специально приготовленные сухие и хорошо горящие дрова в топочной камере, и по достижении определенной температуры начинается процесс пиролиза, то есть сжигание древесного сырья без участия кислорода. Главным достоинством применяемого оборудования является тот принцип, что выделяющиеся при сжигании газы не выбрасываются в окружающую среду, а отправляются обратно в камеру для поддержания нужной температуры сжигания. За счет этого, не требуется дополнительного топлива для поддержания процесса пиролиза, всю необходимую тепловую энергию установка получает из таких газов;
- производство угля при помощи этих технологичных установок можно проводить в несколько смен, так как уже готовое сырье помещается на специальный поддон для дальнейшего остывания, а его место в печи, в это же самое время может занять следующая порция дров, которая перемещается из сушильной камеры.
Видео как делают:
Если говорить о последовательности производства угля, то она состоит из подготовки дров, загрузки, сушки, непосредственно самого процесса пиролиза, дальнейшего остывания и окончательной выгрузки из установки.
Экономия
Использование и эксплуатация таких пиролизных печей является высокоэффективной и экологически безопасной, а также не требующей каких-либо дополнительных источников энергии, ведь она не оборудуется какими-либо нагнетателями или вентиляторами, а, следовательно, не требует затрат электричества. Здесь исключением можно считать обеспечение и подводка освещения, для работы в темное время суток. Конечно же, нельзя отбрасывать со счетов затраты по использованию вспомогательного оборудования, будь то электропила или бензопила, для подготовки и распила древесного сырья, а также специального подъемника, который будет вполне актуален при использовании больших и высокопроизводительных печей.
Важным моментом экономии можно считать внедрение технологии, которая подразумевает использование не цельных дров, а специальных древесных брикетов. При применении этой технологии, конечный продукт получается существенно лучшего качества, и при этом такое производство оказывается совершенно безотходным, так как появляется возможность перерабатывать даже мелкие щепки или опилки.
Еще одним важным пунктом, на который стоит обратить особенное внимание, это минимизация затрат при закупке сырья для производства угля. Имеет смысл использовать и закупать, прежде всего, отходы лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, а также любых некондиционных древесных материалов, будь то вследствие присутствия достаточно большого количества гнилостных образований, различного валежника, горелого леса, бурелома и других вариантов.
Читайте также
moybiznes.org
Древесный уголь: как сделать в домашних условиях и схема бизнеса
Древесный уголь является естественным биотопливом, которое можно использовать в разных сферах деятельности. В чём же преимущества древесного угля?
- не содержит фосфора и серы;
- не оказывает негативного воздействия на атмосферу;
- имеет большую теплотворную способность;
- сгорает полностью;
- является возобновляемым ресурсом.
Тем, кто уже сталкивался с необходимостью приобретения древесного угля, известно, что стоит этот вид топлива весьма недёшево. Поэтому в целях минимизации затрат можно изготовить древесный уголь своими руками. При изготовлении древесного угля могут быть использованы как твёрдые породы древесины (бук, дуб, береза и т.п.), так и мягкие (осина, ольха, тополь и др.). От исходного сырья зависит и качество топлива: из твердых сортов получаею уголь марки А, из мягких – марки Б.
Как сделать древесный уголь в яме
Этот способ использовали наши предки. Так что самому изготовить уголь будет просто. Для начала необходимо выкопать небольшую яму. Яму делают в виде цилиндра, следя за вертикальностью стенок. При диаметре в 75-80см и глубине 50см получают примерно два мешка угля.
Дно ямы нужно утрамбовать (можно ногами) чтобы грунт не перемешивался с готовым продуктом. Затем в яме разводят костер (используйте мелкие ветки, сухую бересту и т.п., но никакой «химии»). Постепенно добавляйте в огонь сухие тонкие ветки или дрова, нужно чтобы все дно было покрыто горящими дровами. Когда костёр хорошо разгорится, приступаем непосредственно к выжигу древесного угля: добавляем подготовленные дрова.
Делаем древесный уголь самостоятельно в яме
Важно! Дрова для древесного угля должны быть без коры. Она сильно дымит, а уголь из нее низкого качества. Чтобы было удобнее пользоваться топливом, можно нарезать дрова на «порционные» куски. Размеры подбирайте самостоятельно, но более 30см использовать нежелательно.
Постепенно, по мере прогорания одних дров, сверху укладываем свежие, периодически шевеля их длинным шестом – дрова должны лежать плотно. И так до тех пор, пока яма не заполнится доверху. Как долго длится выжиг, зависит и от размеров дров, и от их плотности (древесина твердых сортов прогорает дольше, но уголь получается лучшего качества), и от влажности воздуха. Чтобы заполнить яму указанного размера уходит не менее 3-х часов.
Заполненную яму нужно накрыть зеленой травой или листьями, сверху присыпать слоем земли и хорошенько утрамбовать. В этих условиях изготовленный древесный уголь будет остывать около двух суток, после чего нужно его просеять и расфасовать. После всех этих процедур уголь полностью готов к использованию.
В этом видео наглядно продемонстрирована эта технология, доставшаяся нам от предков, но пережигают здесь большие куски. Времени на это уходит больше. Дымят дрова сильно из-за того, что кора не очищена. Попробуйте повторить процесс, но без коры и сравните.
Как сделать древесный уголь в бочке
Еще один способ самостоятельного изготовления древесного угля. Вам понадобится толстостенная металлическая бочка. Размер подбираете в зависимости от количества угля, который хотите сделать за один заход (если бочка большая, понадобится много времени чтобы ее заполнить). Емкости из-под химии ни при каких условиях использовать нельзя, если в емкости хранились нефтепродукты, ее нужно выжечь и использовать только чистую.
Выжигать древесный уголь можно в железной бочке
Есть два способа изготовления угля в бочке. В первом внутри нее разводится огонь и тогда сам процесс ничем не отличается от получения угля в яме. Только если используете большую емкость (100-200 литров) чтобы уложенные сверху дрова не «задавили» огонь, на дно ставите стоя шесть кирпичей (желательно огнеупорных). Между ними разводите костер, аккуратно подгружаете дрова до тех пор, пока угли почти не покроют кирпичи. Потом на кирпичи ставите решетку и уже следующие партии поленьев закладываете на нее. Эту древесину укладываете рядами плотно. Заполнив бочку доверху, ждете, пока на поверхности не появятся языки пламени, после чего накрываете листом железа, оставив небольшую щель. Для ускорения процесса в проделанное в нижней части отверстие можно подавать воздух, например, из пылесоса, но вполне можно обойтись и без этого. Дрова горят, а вы следите за цветом дыма. Как только он станет сизым, бочку нужно закрыть герметично и оставить в таком состоянии до полного остывания. После чего снять крышку и вынуть готовые угли.
Во втором варианте бочку, наполненную доверху плотно уложенной древесиной, накрываем негорючей крышкой. Закрывать нужно почти герметично. Отверстия должны быть (для выхода газов), но небольшие, так как температуру внутри нужно довести до 350оС. Ставим бочку на платформу, изолированную от земли. В простейшем варианте это несколько кирпичей, уложенных на лист металла. Между этих кирпичей разводим костер, на котором «греем» бочку. Через какое-то время начинается процесс окисления дров (горение) и начинает выходить газ. После того как выход газов прекратился, еще некоторое время оставляете емкость на костре (чтобы можно было ориентироваться, скажем, что на то чтобы пережечь 20-литровую емкость с дровами в уголь может понадобиться 2-2,5 часа). После чего снимаем бочку с огня и заделываем имеющиеся в крышке отверстия. Оставляем до полного остывания. Открыв бочку, имеем некоторое количество древесного угля, который вы сделали своими руками. Приятно…Эти методики – не единственные способы изготовления древесного угля в домашних условиях, но они не требуют больших затрат. Их недостаток – сложность отслеживания процесса: если в открытой яме или бочке еще как-то можно ориентироваться по виду дров, то в закрытой бочке недоступны и такие «средства» контроля. Надеяться приходится только на опыт. После нескольких самостоятельно изготовленных партий вы научитесь жечь уголь качественно, не допуская недожога или, наоборот, перегорания сырья (поначалу бывает почти у всех).
Простой способ сделать древесный уголь самому
Если у вас есть печь на дровах, вам никакие специальные устройства не нужны: во-первых, можно выбирать прогоревшие, но не развалившиеся угли красного цвета и опускать их в емкость с хорошо пригнанной крышкой. Желательно чтобы это была большая керамическая бадья, но можно приспособить и ведро или небольших размеров бочку. Помните только, что при использовании металлических емкостей нельзя забывать о пожарной безопасности, да и обжечься можно. Крышка должна быть закрыта до полного остывания угля. После того как все остыло, уголь у вас уже есть.
Простой способ сделать древесный уголь самому: вынуть угли из печи и оставить под плотной крышкой остывать
Чтобы угля было больше, можно после того как закладка дров хорошо разгорятся, закрыть дверцы и поддувала, задвинуть заслонки, дать минут 15 на перегорание, а затем выгрести угли в герметичную емкость. Результат получается более весомый, но и способ более рискованный.
Производство древесного угля как бизнес
Если производство древесного угля вы рассматриваете как бизнес, то ямой и бочкой обойтись не получится: объемы не те, времени уходит много. Придется закупать оборудование для производства древесного угля. Понадобится:
- печь для выжига угля;
- весы, мешки для древесного угля и фасовочное оборудование;
- источник или генератор электроэнергии;
- средства для измельчения дров (бензопилы, устройства для колки дров и т.п.).
Траты немалые, но можно сэкономить на помещении: производство размещается на открытой площадке. На старте обойтись можно одной печью, но для выхода на серьезные мощности нужно рассматривать цепочку печей, так как процесс достаточно длительный: сначала загрузка древесины и ее сушка, затем обжиг, остывание и выгрузка продукции. Более серьезная установка содержит отдельные емкости – реторты, в которые загружается сырье. Реторт может быть несколько: пока в одной древесина сушится, в другой уголь выжигается, третья остывает, следующая разгружается и загружается (подробнее смотрите тут). Такая цепочка предусматривает круглосуточный режим работы.Самостоятельное изготовления печи для выжига угля выглядит проблематично: даже самые простые конструкции далеко не элементарны, работать придется с толстостенным металлом, сварка должна быть качественной. Для примера вот чертёж печи для древесного угля под названием УВП-5Б, разработанный ЦНИИМЭ.
Чертеж печи для древесного угля ЦНИИМЭ
Более простой выглядит эта разработка ЦНИИМЭ. Их переносная углевыжигательная печь отличается лаконичностью и неплохой производительностью, но для этого требуется соблюдение всех пропорций.
Чертеж печи для древесного угля ЦНИИМЭ
В общем, как бизнес производство древесного угля — не самый простой вариант, но достаточно перспективный и при правильной организации доходный: спрос стабильно растет, цены на хорошее топливо высокие. Причем даже отходы и не кондиционную продукцию (крошку и мелкий уголь) можно перерабатывать в топливные брикеты.
Выводы. Простейшие способы сделать древесный уголь в домашних условиях общедоступны: требуются по большому счету сухие дрова (даже нетолстые ветки и сухостой подойдет), небольшой участок земли и/или металлическая бочка с крышкой. Если же рассматривать производство древесного угля как бизнес, то предстоят немалые затраты. Но изготавливать древесный уголь можно из любых пород древесины, даже из отходов деревообрабатывающей промышленности: обрезков и некондиционных остатков. Пустить в ход можно даже опилки, сформовав предварительно пелеты. Некоторая часть продукции, выходящей из печи, не соответствует стандартам, но и отсев древесного угля можно превращать в хорошее топливо при помощи технологии брикетирования. В общем, несмотря на трудности, это достаточно перспективный вид деятельности.
teplowood.ru
Производство древесного угля
Бизнес на производстве древесного угля. Технология и оборудование для производства древесного угля.
Производство древесного угля – быстро окупаемый бизнес на древесных отходах. Чтобы организовать небольшое производство, не нужны значительные капиталовложения. Бизнес на угле выгоден в первую очередь при доступности сырья — отходов древесины. Оптовая стоимость одной тонны древесного угля составляет 500 – 900$.
.
Древесный уголь это экологически чистое топливо, при горении он не выделяет вредных веществ, обладает высокой теплоотдачей и практически не дымит.
Существует несколько видов древесного угля, которые можно получить из определённой древесины:
- Чёрный – из мягких пород тополь, липа, ольха, осина, ива.
- Красный – из хвойных пород сосна, ель.
- Белый – из твёрдых пород берёза, дуб, граб, вяз.
Наиболее качественный и дорогой уголь можно получить из твёрдых пород дерева.
Оборудование для производства древесного угля.
Для организации производства древесного угля понадобится следующее оборудование.
Пиролизная бездымная печь.
Ещё сравнительно недавно для производства древесного угля использовались печи открытого типа, которые имели низкий процент выхода угля и к тому же наносили вред, окружающей среде выбрасывая газы в атмосферу. В настоящий момент на производствах используются печи закрытого типа (пиролизные) которые позволяют получить практически вдвое больше угля, чем в печах открытого типа и не загрязняют окружающую среду.
При выборе печи нужно в первую очередь ориентироваться на производительность, ремонтопригодность и цену.
Также для распиливания древесины понадобятся бензопилы и топор колун, чтобы колоть крупные поленья.
Сепаратор для разделения углей на фракции.
Весы и мешкозашивочная машина для фасовки.
Технология производства древесного угля.
Для производства древесного угля применяется технология пиролиза – обжиг древесины в ёмкости без доступа кислорода при температуре до 500 °С. При пиролизе газы, которые выделяются при горении остаются в камере и тем самым поддерживают процесс горения, парогазы выводятся через патрубок в конденсаторе, жидкость отделяется от газа.
Процесс происходит в реторте (замкнутый сосуд) в котором древесина разлагается без доступа воздуха под воздействием нагрева.
Древесину загружают в реторту, печь растапливают и нагревают реторту, температуру контролируют с помощью пирометра.
Сначала реторту нагревают до температуры 150 °С, из древесины выделяется влага и происходит процесс сушки древесины.
Далее температуру поднимают до 300 — 350 °С, начинается процесс пиролиза, выделяется газ, реакционное тепло, древесина обугливается образуется уголь.
Теперь уголь нужно отделить от смол и неконденсируемых газов, для этого температуру в установке поднимают до 500 °С, процесс называется прокалкой.
Процесс останавливают и печь охлаждают.
Когда уголь остывает, его вынимают из печи, просеивают на сепараторе и упаковывают.
Бизнес на производстве древесного угля.
Производство нужно располагать на загородных территориях, лучшим вариантом будет участок на окраине посёлка. Следует помнить, что санитарная зона производства с пиролизными печами должна составлять не менее 100 метров, это минимальное расстояние к жилым постройкам.
Для печей не требуется помещение, их размещают на открытой площадке, но для хранения угля потребуется крытое сухое помещение.
Что касается прибыли, то она напрямую зависит от стоимости закупки древесина и её типа. Сами по себе отходы древесины стоят достаточно дёшево, но транспортировка, погрузка, доставка, могут значительно увеличить себестоимость сырья. Поэтому рентабельней организовывать производство древесного угля непосредственно возле лесопилок.
Если использовать древесину мягких сортов, то выход 1 тонны угля получается с 11 м ³ древесины. При использовании твёрдых пород 7 м³ на 1 тонну угля. Оптовая цена древесного угля в зависимости от типа использованной при производстве древесины может составлять 500 – 900$ за тонну.
Популярные бизнес идеи
idei-biz.com
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
Оборудование для производства древесного угля
Древесный уголь – полностью органический материал, применяемый в качестве топлива. Его высокие экологичные свойства известны тем, что при тлении он не выделяет ядовитых и токсичных паров, поскольку полностью состоит из углерода.
В промышленности его широко используют металлургические комплексы и химические заводы, в сельском хозяйстве он применяется как минеральная добавка. Такая высокая потребность в углеродном топливе, в сочетании с уникальными качествами, способствовала разработке технологических процессов для его изготовления.
Древесный уголь изготавливается посредством системы мягкого углежжения, который характеризуется невысоким температурным режимом. Различают древесный уголь трех основных видов:
- Черный, получаемый на основе обработки древесины мягких пород.
- Белый, изготавливаемый из твердых пород.
- Красный, вырабатываемый их деревьев хвойных пород.
При получении угля, в качестве расходного материала используются любые древесные отходы (отходы бумажной, мебельной промышленности, пни, сучья). Причем белый уголь ценится в Японии, а красный – при частном использовании.
Этот универсальный продукт нашел адекватное применение практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Являясь альтернативным видом топлива, он до сих пор активно применяется в домашнем хозяйстве. Промышленные же размеры его применения огромны и многоплановые, они затрагивают следующие области его активного использования:
- выплавка металлов;
- очистка воды;
- как улавливатель вредных и токсичных газов;
- в медицине при отравлении;
- подкормка для животных и птиц;
- в системах общественного питания;
- в качестве удобрения.
В зависимости от качества, его подразделяют на три сорта, присваивая буквенные обозначения А, Б, В.Технологический процесс получения этого продукта простой, но требующий дополнительных знаний и навыков. Поэтому часто такой род деятельности используется как прибыльный бизнес. Но, следует учитывать, что при четком понимании роли правильного соблюдения всех этапов процесса, повышается процент выхода качественного продукта.
Технология производства древесного угля стандартно включает в себя 4 основных этапа: сушка, пиролиз, прокалка, остывание. Еще совсем недавно его производство приносило серьезный вред окружающей среде. Но современные технологии решили эту проблему внедрением нового уникального оборудования.
Оборудование для производства
Основу производственного процесса по производству древесного угля составляет следующие механизмы:
- Устройство для колки дров на гидравлике.
- Бензопилы.
- Весы.
- Углевыжигательная печь.
- Генератор электроэнергии.
Для сооружения печи следует оборудовать открытый и ровный участок, сама печь должна быть высокого качества, обеспечивающая невозможность проникновения кислорода. В ином случае часть сырья будет не обрабатываться, а гореть.
Видео: печь для изготовления древесного угля.
Хорошая печь устроена таким образом, чтобы газы, появляющиеся в ходе окисления, подавались в топку, перегорали там и направлялись для поддержания требуемой температуры. Такая экономия энергоресурсов экологична и экономична.
Существует так же оборудование, в котором имеется возможность использовать только одну емкость. В данном случае процесс непрерывности технологического производства древесного угля нарушается и появляются простои. Решает эту ситуацию наличие съемных емкостей, в которых отдельно можно сушить, окислять дрова и оставлять их догорать.
Современные технологии, используемые для изготовления древесного угля, являются безотходными, экологичными и эргономичными. Оборудование не нуждается в дополнительном и специфическом уходе. На производстве, как правило, работает 3 человека, отвечающие за непрерывность процесса и автоматическую наладку машин.
Оборудование различается своей вариативностью, но сгруппировать их можно в 3 основных вида:
- Передвижные установки;
- Стационарные механизмы;
- Вспомогательная аппаратура.
Первая и вторая группа оборудования отличны между собой наличием и отсутствием возможности для его переноса. Причем некоторые из видов оборудования имеют единую функцию для выполнения сушки и пиролиза.
Углевыжигательные печи обладают весом от 6 до 80 тонн. При выборе передвижного оборудования, следует брать небольшие модели, которые позволят менять их дислокацию. Выбор в их пользу обусловлен отсутствием возможности систематически поставлять расходный материал в конкретное место. Передвижные установки состоят из модулей, оперативно собираются и демонтируются. Их можно располагать без создания дополнительных навесов и защитных помещений.
Стационарные установки, напротив, требуют выделения отдельного приспособленного помещения, которое можно использовать одновременно в качестве хранилища готовой продукции.
Монтаж оборудования должен производиться специалистами и соответствовать положениям ГОСТа. Все установки должны отвечать требованиям безопасности и экологичности, поскольку в печах сжигаются отходы и остатки углерода.
Вспомогательная аппаратура желательна для приобретения, поскольку значительно облегчает затраты, в первую очередь временного характера. К такого рода механизмам относятся весовой и фасовочный дозатор, сепаратор.
Использование печи
Центральным механизмом всего процесса является печь. Современная углевыжигательная печь, или, как ее еще называют – ретортная, существенно отличается от своей предшественницы начала ХХ века. Ее трансформации происходили на фоне роста научно-технических знаний, в результате чего оборудование, используемое теперь, отлично как по внешним характеристикам, так и по качеству выхода продукции.
Применяются различные модификации печей, отличающиеся друг от друга способом подачи теплоносителя на сырье. Поскольку оно располагается в изолированной камере, контакт с топочным газом нивелирован.Процесс подачи материала осуществляется через загрузочный бункер и активационный отсек. Для подачи сырья используется, в качестве вспомогательного механизма, вагонетка.
Загрузка зависит от выбранного типа оборудования и может предполагать ручную или автоматическую подачу. При автоматическом режиме она производится посредством транспортера механического типа. После полной загрузки, вагонетка загоняется в камеру для осуществления сушки-пиролиза.
Камеры, оборудованные отдельными печами, вмещают одновременно три вагонетки.После закладки, производится сушка сырья, газы, выделяемые в процессе, переправляются в отдельную камеру, сжигаясь там.
В целях повышения производственной эффективности, тепло, оставшееся от пиролизного отсека направляют в камеру сушки. Далее камеры меняются ролями и сушка выполняет функции пиролизной. Весь конденсат выводится через патрубки, специально оборудованные. Таким образом, двойное функционирование этих камер экономит время и энергетические ресурсы. После окончания этого технологического этапа, вагонетки выходят из камер с готовой продукцией.
Сепаратор помогает рассортировать готовый продукт во размерам кусков. При помощи весового дозатора оперативно можно расфасовывать по мешкам крупный уголь. Если в производстве предусмотрено использование фасовочного дозатора, то на фасовку идет мелкий уголь и она осуществляется в открытую упаковку.
Готовый материал можно и брикетировать, для чего используется вспомогательное оборудование.
Изготовление древесно-угольных брикетов также складывается из очередности соблюдения этапов — измельчение угля, создание брикетной массы, прессование брикетов, сушка и прокаливание.
Производство террасной доски
metmastanki.ru
© 2005-2018, Национальный Экспертный Совет по Качеству.
