Производство древесного угля: Производство и технология производства древесного березового угля

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/м

3 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 — 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

Показатели	Марка угля					Метод контроля
	А		Б		В, ОКП 24 5571 0150
	Высший сорт, ОКП 24 5571 0132	1 сорт, ОКП 24 5571 0133	1 сорт, ОКП 24 5571 0143	2 сорт, ОКП 24 5571 0144
Кажущаяся плотность, г/см3, не менее	0,37	0,37	Не нормируется			ГОСТ 7657–94, п.  4.6
Зола, масс. %, не более	2,5	3,0	2,5	3,0	4,0	ГОСТ 7657–94, п. 4.7  и ГОСТ 12596–67
Нелетучий углерод,  масс. %, не менее	90	78	88	77	67	ГОСТ 7657–94, п. 4.8
Вода, масс. %, не более	6	6	6	6	6	ГОСТ 16399–70, разд. 2
Уголь с зернами в местах погрузки, масс. %,  не более:						ГОСТ 7657–94, п. 4.9
размером менее 25 мм	5	5	Не нормируется
размером менее 12 мм	5	5	7	7	7
Головни, масс.  %, не более	Отсутствие	2	Отсутствие	2	2	ГОСТ 7657–94, п. 4.10
Масса 1 дм3 угля, г, не менее	210	210	Не нормируется			ГОСТ 7657–94, п. 4.11

Технология производства древесного угля

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

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

Оборудование для создания угля

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

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

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

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

Стационарные печи применяют для реализации беспрерывного изготовления древесного угля, когда не нужно менять место расположения.

Стационарные устройства в отличие от передвижных имеют большие габариты, широкий набор реализуемых задач и высокую производительность. В стационарных вариантах можно использовать различные виды топлива. А в передвижных — исключительно остатки производства древесины.

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

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

Углевыжигательная печь для изготовления древесного угля создается из кирпича или металла.

Металл необходимо изолировать термостойким материалом, чтобы предотвратить теплоотдачу. Камеры и реторты создаются из жаростойких металлов.

Главные составные части печи:

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

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

Кроме этого к дополнительному оборудованию можно отнести:

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

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

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

Производство и сбыт кускового древесного угля из натурального дерева и ресурсы для производства древесного угля

Введение:

Древесный уголь получают путем нагревания древесины или других органических материалов до температуры выше 400°C (750°F) в среде с недостатком кислорода. 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, образуя газы, выделяющиеся из древесины. Некоторые методы сжигают летучие газы, чтобы предотвратить их утечку в виде загрязнения, в то же время производя избыточное тепло. Другие собирают их для последующего использования в качестве биотоплива. Хотя производство 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, наличие воздуха и время обработки — все это играет роль. Так что имейте это в виду, когда вы собираетесь сделать свой собственный биоуголь или древесный уголь.

Ссылки:

Пропустить меню

• Перейти к поиску
• Перейти к основной навигации
• Перейти к основному содержанию
• Перейти к нижнему колонтитулу

• Simmons, FC, 1957. Справочник по производству и маркетингу древесного угля в северо-восточных штатах. Документ № 95 лесной службы Министерства сельского хозяйства США, Аппер-Дарби, Пенсильвания.
• ФАО. 1985 Промышленное производство древесного угля.
• FAO Forestry Paper 63. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Рим.
• ФАО. 1987 Простые технологии производства древесного угля.
• FAO Forestry Paper 41. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Рим.

 

Горящий уголь

Печи:

Печи для обжига угля представляют собой контейнеры, обычно сделанные из кирпича, земли или металла, заполненные древесиной, которая поджигается внутри печи. Как только горящая древесина вырабатывает достаточно тепла, поток воздуха в печь уменьшается, поэтому процесс карбонизации продолжается, не сжигая всю древесину. Земляные печи могут быть опасны, требуя круглосуточной бдительности, чтобы не допустить утечки тепла от внутреннего огня. Печи для обжига кирпича, широко используемые в некоторых развивающихся странах, могут не обеспечивать надлежащего контроля над теплом и потоком воздуха для эффективного преобразования древесины в древесный уголь. Металлические печи обеспечивают больший контроль и могут быть портативными, и, как правило, их строительство и обслуживание обходятся дороже.

Ссылки:

• Ньютон, Дж. Дж., ок. 1982. Производство древесного угля: метод Ньютона. Фотокопия без даты из архива автора.
• Newton, J.J., 1982. Производство древесного угля небольшими партиями: метод Ньютона. Фотокопия из архива автора.
• Baldwin, HI, 1958. Угольная печь в Нью-Гэмпшире. Бюллетень Fox Forest 11, Комиссия по лесному хозяйству и отдыху Нью-Гэмпшира. 84с.
• Проект и инструкции по изготовлению металлической печи для обжига угля в стиле Нью-Гэмпшира из легкодоступных материалов (с приложением).

Реторты:

Реторта представляет собой герметичный металлический контейнер, заполненный деревом, похожий на печь, за исключением того, что тепло подается снаружи контейнера. С помощью реторты можно строго контролировать такие факторы, как температура, воздушный поток внутри контейнера и выхлоп. Ретортам обычно требуется внешний источник топлива для нагрева контейнера до точки, в которой начнется пиролиз. Как только реакция начинает производить летучие газы, их можно перенаправить за пределы камеры и сжечь для получения тепла, необходимого для поддержания 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 для обжига, чтобы выдерживать высокие температуры.

~ начало страницы ~

Древесный уголь — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рисунок 1. Для приготовления пищи на угольной плите требуется большое количество древесного угля, для приготовления одного блюда требуется от 2 до 3 указанных выше контейнеров. Обратите внимание, что одна канистра размером с кофейную банку, высотой ~ 17 см (6 дюймов). ^[1]

Рисунок 2. Брикеты из древесного угля представляют собой более переработанный вид традиционного древесного угля. ^[2]

Древесный уголь — это твердое топливо, используемое для отопления и приготовления пищи, которое образуется в процессе карбонизации, т. е. процесса, при котором сложные углеродные вещества, такие как древесина или другая биомасса, медленно процесс нагревания в 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 развитых странах.

Хотя использование древесного угля может быть вредным для окружающей среды и здоровья людей, древесный уголь, как правило, является лучшим топливом для приготовления пищи, чем дрова. Угольные печи имеют тенденцию гореть более эффективно и чисто, чем дровяные печи. Это улучшение приятно, но доступ к более качественному топливу был бы полезнее. ^[4] Тем не менее, производство древесного угля имеет важное значение, поскольку оно обеспечивает определенный уровень дохода для местных жителей, которые могут быть не в состоянии 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 статей семейного бюджета.

Обратите внимание, что древесный уголь (см. рис. 1) отличается от брикетов, часто используемых для барбекю (см. рис. 2). Традиционный древесный уголь имеет более низкую чистоту, чем кусковой древесный уголь или древесно-угольные брикеты. Традиционный древесный уголь содержит минеральный песок и глину, которые впитываются древесиной и ее корой, и содержит больше золы, чем брикеты. Очистку традиционного древесного угля можно выполнить, удаляя золу через сито, оставляя фрагменты в основном хорошего древесного угля. После измельчения этого древесного угля в процессе просеивания материал помещают в брикеты. Связующее смешивают с измельченным древесным углем и прессуют в брикеты. ^[5] Эти брикеты, показанные на рис. 2, сгорают более чисто, но они дороже.

Производство

При производстве древесного угля древесину распиливают на длинные куски размером с трость и помещают в какой-то закрытый сосуд. Как правило, используются деревянные конструкции, известные как сваи из древесного угля (показаны на рис. 3). Внутри этих куч древесина нагревается в отсутствие воздуха (кислорода), который в противном случае позволил бы древесине воспламениться и сгореть. Поскольку для этого недостаточно кислорода, древесина вынуждена разлагаться на различные вещества, одним из которых является древесный уголь. Помимо древесного угля, образуются и другие вещества, одним из которых является пепел. Эти продукты известны как побочные продукты и могут собираться для других целей. ^[3]

Рисунок 3. Куча древесного угля в Венгрии. ^[6]

При нагревании древесина поглощает тепло и высыхает, выделяя влагу в виде водяного пара. Как только древесина высыхает, она начинает разлагаться, выделяя окись углерода, двуокись углерода и другие химические вещества. При еще большем повышении температуры структура древесины начинает разрушаться и начинает образовываться древесный уголь. При температуре 400°C древесина по существу превратилась в древесный уголь. Нагрев выше этой точки удаляет больше смолы и увеличивает количество углерода в древесном угле, улучшая его качество. ^[3]

Проблемы

При использовании древесного угля в качестве топлива возникают проблемы как со здоровьем, так и с окружающей средой. Проблемы со здоровьем, возникающие при использовании древесного угля, аналогичны проблемам, возникающим при использовании других видов твердого топлива. Эти проблемы со здоровьем, в первую очередь из-за дыма, который образуется при сжигании древесного угля, ^[4] , включают увеличение числа случаев пневмонии, инсульта, болезней сердца и рака легких. ^[7] В целом, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно происходит 4 миллиона смертей, частично вызванных 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 основных аспектов древесного угля является то, что он производится из лесных ресурсов, что приводит к широкому использованию лесной биомассы, что может представлять собой потенциальную проблему с точки зрения нанесения вреда окружающей среде. Из-за большого количества необходимого древесного угля — примерно 2-3 банки размером с контейнеры на рис. 1 — вырубка лесов может стать проблемой, если высокий спрос сочетается с плохим управлением лесами и соблюдением правил. ^[8]

Помимо опасности для здоровья и окружающей среды, древесный уголь также неэффективен и грязен, образуя большое количество черной сажи. Угольные печи имеют КПД около 10%, а это означает, что 90% тепла теряется при горении. ^[1] Из-за этой неэффективности угольные печи могут нагреваться до 30 минут, кроме того, температуру печи трудно контролировать, что делает приготовление пищи долгой и сложной задачей. ^[1]

Интерактивная карта

Доступ к нетвердым видам топлива может свести к минимуму количество древесного угля, используемого семьей, и тем самым уменьшить негативные побочные эффекты для здоровья. Однако доступ к этим видам топлива резко различается по всему миру. Ниже представлена ​​карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. указан как имеющий 95% доступа.

Для дальнейшего чтения

• Неполное сгорание
• Доступ к нетвердому топливу
• Доступ к электричеству
• Химическая энергия
• Сжигание углеводородов
• Эффективность
• Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

1. ↑ ^{1.0 1.1 1.2} Джен Бойнтон. (7 мая 2015 г.). Реальная история о древесном угле для африканских кухонных плит [онлайн]. Доступно: http://www.triplepundit.com/2012/05/story-charcoal-african-cookstoves/ используется с разрешения в частной переписке с Джен Бойнтон 6 мая 2015 г.
2. ↑ «Текстура 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. Под лицензией Public Domain через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_briquets_texture.jpg#/media/File:Charcoal_briquets_texture.jpg
3. ↑ ^{3.0 3.1 3.2} Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Промышленное производство древесного угля [Онлайн]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm
4. ↑ ^{4.0 4.1 4.2} Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Отслеживание доступа к нетвердому топливу для приготовления пищи [онлайн]. Доступно: http://www-wds.worldbank.org/external/default/WDSContentServer/WDSP/IB/2014/05/15/000333037_20140515114123/Rendered/PDF/880590BRI0know00Box385214B00PUBLIC0.pdf
5. ↑ Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Брикетирование древесного угля [Онлайн]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/X5328E/x5328e0c.htm#chapter 11 Брикетирование древесного угля
6. ↑ «Charcoal Pile Gánt 2011 2» пользователя: VargaA — собственная работа.