10.12.2023

Изготовление древесного угля: Производство Угля Древесного как Бизнес: оборудование, технология изготовления

Древесный уголь своими руками: в домашних условиях

Основные преимущества угля по сравнению с другим видами топлива:

  • Спрессованный в брикеты, он выделяет в 1,5 раза больше тепла, а горит дольше. Хотите чтобы ароматное и сочное мясо досталось всем желающим? Без проблем.

Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях? Ведь стоит такое безопасное топливо для грилинга не так дешево, как хотелось бы. Для минимизации затрат некоторые любители сочного мяса на открытом огне решают наладить процесс изготовления самостоятельно. Но это требует сноровки и знания нюансов производства.

Так, не всем известно, что от используемого сырья зависит качество углей. Марка «А» делается из твердолиственной древесины (бука, березы, дуба), «Б» – из смеси твердых и мягких пород, «В» – с добавлением к ним хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты).

Что такое уголь из дерева и как его применять с пользой для себя, знали еще пещерные люди.

А бронзовый век превратил это экологически чистое топливо в важнейший объект промышленности. Сейчас во всем мире изготавливается до 9 000 000 тонн ценного сырья в год.

Если пренебречь правилами производства, результат вас вряд ли порадует – угля будет мало, он получится мельче, чем вы ожидали, слабый и с множеством трещин. Так что если вы хотите делать топливо самостоятельно, придерживайтесь полезных советов из нашей статьи. В конце концов, если первый блин будет комом, можно купить качественные брикеты для камадо и приготовить лучшее мясо на решетке, наслаждаясь процессом.


Как получить древесный уголь в домашних условиях: копаем яму

Достаточно простой способ, который пришел к нам от далеких предков. Поэтапно разберем его, чтобы вам было легче повторить каждый шаг и изготовить хорошее сырье:

  • Сначала выкапываем яму цилиндрической формы. Следим за ее стенками – они должны быть строго вертикальными. От диаметра и глубины зависит, сколько угля вы получите. Если первый показатель – до 80 см, а второй – до 50, можно рассчитывать примерно на 2 мешка топлива.

  • Утрамбовываем дно – специальным катком или ногами, если его нет. Главное, чтобы грунт не смешался с углем.

  • Занимаемся разведением костра в яме. Для этого берем мелкие ветки, обязательно сухую бересту. Средства для розжига на химической основе не используем.

  • Какими должны быть дрова? Первый совет – их необходимо очистить от коры. Она дает много дыма, продукт получается более низкого качества. Второй совет – готовым сырьем удобнее пользоваться, если заранее нарезать древесину на куски размером не более 30 см.

  • Далее переходим к производству древесного угля в домашних условиях (ниже – видео с процессом изготовления). Во время выжига подкладываем новые дрова поверх старых – как только те прогорят. Постепенно яма заполнится.

Как долго придется ждать? Сколько времени уйдет на превращение дерева в топливо, зависит от плотности исходного сырья – твердые породы горят дольше, но дают продукт лучшего качества. Приготовьтесь к тому, что последующие манипуляции вы будете производить лишь спустя несколько часов – два или три.

Перед тем как наполнять мешки, нужно дать углю остыть. Для этого на яму набрасывают зеленую траву, полученный холмик покрывают земляным слоем, выравнивают и утрамбовывают. Далее – ожидание в течение двух дней. За это время сырье остывает. После этого занимаемся просеиванием и фасовкой. Вот и все.

Топливо готово – его можно использовать хоть на следующие сутки.

Помните: чем больше куски, на которые вы поделили дрова, тем дольше будет длиться выжиг.


Как самому сделать древесный уголь в бочке?

Чтобы воплотить в жизнь еще один способ, нам понадобится бочка с толстыми стенками из металла. Чем больше ее размер, тем больше будут ваши запасы. Нельзя приспосабливать под изготовление сырья емкость, применяющуюся для хранения нефтепродуктов. Если другого варианта нет, сначала выжигайте ее и только после заполняйте.

Существует два варианта выжига в бочке:

Отличий от аналогичного процесса в яме практически нет. Но есть одно уточнение – если вы используете большую по объему емкость (до 200 литров), на дне необходимо оставить шесть жаростойких кирпичей. На них следует закладывать подготовленные дрова, подгружая их до тех пор, пока кирпичи не скроются за углями. Затем помещаем на прогоревшие поленья решетку и только на нее отправляем следующие партии.

Древесину кладем плотно, не допуская зазоров между элементами кладки и рядами. Заполненную бочку накрываем листом железа, как только на поверхности покажется разгоревшееся пламя.

Чтобы ускорить выжиг, можно проделать в нижней части отверстие. В него будет проходить воздух. Однако это не обязательное условие. Следите за тем, какого цвета будет выходящий дым. Если он стал сизым, самое время герметично закупорить бочку и дать ей остыть. После остается достать угли и пользоваться ими.

В этом случае емкость, заполненную дровами, необходимо накрыть крышкой из негорючего материала. Оставляем отверстия для выхода газов. Их размер – минимальный, поскольку температура внутри должна дойти до 350 градусов.

Бочка не должна находиться на земле – ставим ее на платформу. Можно соорудить ее из нескольких кирпичей, подставкой для которых служит металлический лист. Между кирпичами необходимо разжечь огонь. Он будет нагревать емкость. Через некоторое время дрова внутри нее начнут окисляться, пойдет газ.

После того как он перестанет выходить, необходимо оставить бочку на огне на 2-3 часа, а после снять. Все отверстия в крышке нужно заделать.

Вот как приготовить древесный уголь в домашних условиях, приложив минимум усилий. Описанные способы – далеко не все из имеющихся и использующихся. Их главный минус – очень сложно отслеживать процесс (с закрытой бочкой – практически невозможно). Только когда вы наловчитесь и приобретете опыт в выжиге, можно будет с точностью до минуты определить, когда продукт будет готов. Встречающиеся на первых порах проблемы типичны для новичков – это или недожженное сырье, или его перегорание.


Как приспособить печь для производства древесного угля своими руками

Если у вас на даче есть дровяная печь, считайте, что вам повезло. С ней не нужны никакие дополнительные устройства. Вам не придется копать яму или искать емкость для подготовки топлива. Можно выбирать то, что уже прогорело, и сразу опускать в емкость для остывания (керамическую бадью, ведро). Процесс прост и за ним очень удобно следить.

Вот несколько советов для тех, кто решил изготовить древесный уголь в домашних условиях, используя дровяную печку:

  • Куда класть готовый продукт? Не рекомендуется брать для этого бочки или ведра из металла – можно обжечься. Выложив все сырье, плотно закройте емкость крышкой, дайте ее содержимому остыть.

  • Куда деть отсев? Если выбрасывать крошку жалко, переработайте ее в брикеты и используйте их для розжига гриля.

  • Как делать больше угля в домашних условиях? Есть один способ – рискованный, но эффективный. Когда дрова хорошенько разгорятся, необходимо плотно закрыть все дверцы и заслонки. После этого нужно выждать 15 минут – за это время древесина должна перегореть. Затем остается только выгрести готовое сырье и поместить его в герметично закрытое ведро или бадью – чтобы остыло.

Именно печь подходит для изготовления древесного угля своими руками в домашних условиях больше всего – с ней вы будете видеть результат и контролировать выжиг. А если вам не хочется возиться, уже готовые брикеты всегда можно купить.

Печи для производства древесного угля

Технология изготовления древесного угля известна человечеству много веков. Еще в древности люди заметили, что уголь намного эффективней, чем дрова. Сначала угольки собирали в местах лесных пожарищ, потом стали делать древесный уголь самостоятельно. Для этого выкапывали яму в земле, складывали туда бревна, присыпали землей, а поверх разводили огонь, который поддерживали долгое время. Через несколько дней в яме образовывались угли. Секрет заключается в том, что при недостатке кислорода древесина не сгорает, а превращается в уголь – процесс пиролиза. Этот способ взяли на вооружение современные производители углевыжигательных печей. Они усовершенствовали процесс, так чтобы добиться повышения выхода готовой продукции и сделать углежжение безосным для окружающей среды и людей.

Печи для производства древесного угля бывают разных модификаций, малогабаритные бытовые и большие углевыжигательные печи и комплексы, состоящие из одной, двух или трех камер.

Более подробно ознакомиться со всеми комплектациями и характеристиками печей углежжения: Углевыжигательные печи

Древесный уголь производят в печах под действием высокой температуры без доступа кислорода в результате пиролиза древесины. древесный уголь – это горючее, твердое пористое (до 80%) вещество черного цвета, с характерным синеватым блеском. В зависимости от плотности достаточно хрупкий, может ломаться и крошиться при механических воздействиях.

Бытовые печи для производства древесного угля

Небольшие недорогие печи для производства древесного угля можно использовать в частном хозяйстве, установить в огороде или во дворе частного дома. Небольшие затраты на оборудование позволят получать качественный древесный уголь, который можно использовать для приготовления шашлыка и блюд на углях, а также продавать соседям. Небольшие партии угля позволят обеспечить себя высокоэффективным топливом. В некоторых хозяйствах углем топят камины, что намного выгодней, чем топить дровами. Древесный уголь дает устойчивый жар, не искрит, обеспечивает тепло в доме. Еще уголь в частном хозяйстве можно использовать для кузнечной ковки. Если есть горн и наковальня, то уголь собственного производства, изготовленный в углевыжигательной печи, с лихвой обеспечит потребности небольшой мастерской. Малогабаритные печи для угля занимают мало места, они оборудованы системой дожига пиролизных газов, поэтому не выделяют в атмосферу дым и вредные примеси. Процесс работы печки прост и понятен. Этому легко научиться.

В составе древесного угля присутствуют минеральные примеси, такие как оксиды и карбонаты кальция, калия, марганца, натрия, железа, алюминия и др., а также кислород и водород. Наилучшими показателями по прочности и плотности обладают угли из твердолиственных пород деревьев: дуб и береза.

Промышленные печи для производства древесного угля

Если есть возможность организовать крупное предприятие по производству древесного угля, то можно приобрести крупногабаритную углевыжигательную печь или углевыжигательный комплекс. Углевыжигательные печи могут быть с одной или двумя камерами. Источник тепла газогенераторный котел, который обеспечивает равномерный нагрев печной камеры. Камера герметична, есть модели печей для угля с разным объемом камер. Чем больше объем камеры, тем больше требуется сырья для загрузки, тем больше будет выход готовой продукции. Такие печи также имеют систему дожига пиролизных газов, поэтому безопасны для окружающей среды. Принцип работы промышленный печей для производства древесного угля не отличается, от бытовых печей. Весь набор операций будет идентичен. Сначала в камеру загружают сырье. Лучше использовать дрова из березы, так как березовый уголь считается самым ценным. Дальше печь топят. Тепло высушивает древесину, после чего в условиях недостатка кислорода начинается процесс пиролиза. Пиролизные газы отводятся в топку, где дожигаются, что позволяет экономить на топливе. Потом печь остывает и можно выгружать готовый уголь.

Свежеприготовленный древесный уголь в объемах более 100 дм3 при обычных условиях склонен к самовозгоранию. До отправки потребителю древесный уголь должен быть стабилизирован для предотвращения самовозгорания. Древесный уголь необходимо предохранять от взаимодействия с сильными окислителями, не допускается скопления угольное пыли.

Трехкамерные углевыжигательные комплексы

Трехкамерные углевыжигательные комплексы позволяют организовать непрерывный процесс производства древесного угля. Это поможет повысить выход готовой продукции и избежать длительных простоев в работе. Три камеры работают от одного источника тепла. Пока в одной камере происходит сушка древесины, в другой идет пиролиз, а в третьей уголь остывает. Сначала необходимо загрузить сырье в три камеры. Источник тепла дает жар, который регулируется задвижками. Сначала тепло идет в одну камеру, где осуществляется сушка древесины, потом, когда в ней начнется пиролиз, с помощью задвижки основной жар уходит в другую камеру, где снова запускается процесс сушки древесины. В это время в первой камере получается уголь и ее можно оставить остывать, а жар с помощью задвижки перенести на третью камеру, где снова начнется процесс сушки.   Беспрерывный процесс производства угля позволяет получать готовую продукцию с каждой камеры в разное время и повысить производительность оборудования в три раза. Если необходимо снизить выход готовой продукции, то можно использовать только одну камеру или две.

При работе с древесным углем должны соблюдать правила безопасности для предприятий лесохимической промышленности. В случае возгорания древесный уголь следует тушить водой или пеной. Упаковка, маркировка, транспортировка и хранение древесного угля регламентирует ГОСТ 28670.

Ретортные печи для производства древесного угля

Ретортные печи для производства древесного угля стоят дороже, чем обычные печи, но работать с ними легче. Главное их отличие в том, что печные камеры оснащены сменными ретортами и механизмом передвижения реторт (рельсами). В этом случае загрузка сырья осуществляется в реторту, это что-то вроде съемного контейнера, который можно вкатить и выкатить из печной камеры. Сменные реторты позволяют подготовить сырье до того, как надо будет выгружать готовую продукцию, а в момент, когда начнется разгрузка печи, реторту просто выкатывают, а на ее место помещают другую. Это очень удобно. Температура в печи для угля поддерживается постоянная от одного источника тепла, процесс пиролиза независим для каждой камеры. Нагрев сырья осуществляется стенки реторт без доступа кислорода. Ретортные печи для производства угля позволяют выполнять работу не только в ручном режиме, но автоматизировать процесс. Ретортные печи для производства древесного угля целесообразно использовать на крупных производствах, где работают с большими объемами продукции.
 

Производство древесного угля

Мало кого можно удивить тем, чтобы использовать в качестве топлива древесный уголь. В магазинах давно продаются мешки с древесным углем для шашлыка, и каждый уважающий себя дачник и турист хоть раз покупал их, чтобы приготовить мясо или рыбу на мангале. Без этого не обходится ни один пикник на природе.

Подробная информация от производителя угля на странице Древесный уголь

Но применение древесного угля не ограничивается приготовлением продуктов на углях. Древесный уголь эффективный абсорбент, поэтому его используют в медицине, на производстве фильтров, в химической промышленности. Еще древесный уголь подходит для каминов. Древесный уголь эффективней, чем дрова, занимает меньше места, дает хороший жар, не образует искр и пламени. Тлеющие в камине угли представляют собой приятную картину тепла и уюта. Также свойства древесного угля можно использовать для ковки металла. На производстве и в промышленности тоже часто используют древесный уголь. В домашних условиях измельченный древесный уголь можно использовать для выращивания комнатных цветов. Добавляя порошок из березового древесного угля в землю можно повысить гигроскопичность и предотвратить закисание почвы в цветочном горшке.

Древесный уголь – микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо (удельная теплота сгорания 31,5 – 34 МДж/кг). Древесный уголь классифицирован в системе стандартов – ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».

Производители древесного угля

Спрос на рынке формирует предложение. Появилось много компаний и частных хозяйств, которые специализируются на производстве древесного угля. Все дело в том, что процесс изготовления древесного угля достаточно прост. При наличии качественного оборудования для древесного угля можно легко производить большие партии товара на продажу. Производители углевыжигательных печей для производства древесного угля предлагают широкий ассортимент разнообразных модификаций, которые отличаются друг от друга объемом камеры, количеством камер, это могут быть ретортные печи и соответственно ценой на оборудование. На рынке представлены малогабаритные мобильные модели печей для изготовления древесного угля для бытового использования и большие углевыжигательные комплексы с двумя или тремя камерами, которые позволяют организовать непрерывный цикл производства древесного угля.

Подробная информация от производителя печей углежжения на странице Углевыжигательные печи

Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение. Также пиролиз – первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов – летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450 – 500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и др.

Оборудование для производства древесного угля

Современные углевыжигательные печи для древесного угля безопасны для окружающей среды, в них предусмотрена система дожига пиролизных газов, что позволяет в разы снизить вредные выбросы в атмосферу. Печи для производства древесного угля обладают высокой производительностью, поэтому они высокорентабельны. Вложенные средства быстро окупаются, и оборудование в скором времени начинает приносить стабильный доход. Производство древесного угля отличная идея для бизнеса с учетом наличия бесперебойной поставки качественного сырья. В качестве сырья для углевыжигательных печей используют дрова. Дрова можно закупать готовые или колоть самостоятельно. Для колки дров можно приобрести дровокольное оборудование, которое позволит быстро и без лишних усилий заготовить достаточный объем дров. Дровокольные станки мощные, обладают высокой производительностью, подходят для любых пород древесины.

Технология производства древесного угля

Технология производства древесного угля основана на бескислородном пиролизе древесины или сжигании дров без доступа кислорода. Он достигается использованием герметичных печных камер, выполненных из толстых листов железа. Если в углевыжигательную печь будет попадать кислород, то на выходе объем древесного угля будет ниже, чем планировалось. Цикл производства древесного угля состоит из нескольких этапов: загрузка дров в камеру печи, розжиг дров в топочной камере, сушка древесины, пиролиз древесины с дожигом пиролизных газов, остывание готового древесного угля, выгрузка угля, фасовка угля по пакетам. Вместо дров для углежжения можно использовать древесные брикеты, изготовленные из отходов древесины. Это снижает стоимость готового продукта, позволяет получать качественный древесный уголь.

Технология производства древесного угля

Производство древесного угля

Технология производства древесного угля относительно проста, но все-таки требует определенной культуры производства и владения особенностями технологических процессов. Несоблюдение технологических процессов приводит к снижению выхода угля, уголь получается с трещинами, мелкий, пахнущий смолами, недожженный. 

 

Для получения угля из древесины, она должна пройти процесс пиролиза, разложения без доступа кислорода. Древесина разлагается, под воздействием нагрева, в реторте – стальной емкости с плотно закрывающимися загрузочными отверстиями, нагрев происходит путем помещения реторты в специальную печь.

 

Газы, которые выделяются в процессе пиролиза, отводятся через специальную трубу от реторты в топочную камеру и там сжигаются. За счет постоянного поступления выделяемого газа в топку, происходит минимальный расход дров для поддержания горения. Пиролиз можно разделить на три основных этапа, которые отличаются между собой по контрольным замерам и видимым признакам.

Сушка древесины – это первый этап. Она происходит при температуре менее 150°С , из сырья выходит влага. Технический процесс как раз начинается с того, что измельченные до нужного размера березовые дрова кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и ставят в сушильную камеру.Сырье должно соответствовать ГОСТ 24260-80.

Для измельчения заготовок до оптимального размера, длина не более 0,5 м и диаметр не более 0,1-0,15 м используют специальный станок — электрической дровокол колун.

После того как древесина прошла сушку, реторту, с помощью грузоподъемного механизма (например кран-балки) , перемещают в пиролизную камеру. Там происходит второй этап — собственно пиролиз, сухая  перегонка.

Из-за того что древесина состоит из целого комплекса органических соединений, процесс распада древесины получается весьма сложным. Органические соединения имеют разный  молекулярный вес, поэтому происходящие между ними химические реакции тоже различны. В рамках данного сайта имеет смысл описать лишь в общих чертах эти реакции, так как рассчитывать или детально описывать все эти реакции будет трудно .

 

В общем, в процессе пиролиза проходят последовательные и параллельные химические реакции, которые приводят к появлению новых и разрыву старых, существовавших до термической обработки, связей. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции.

Первым начинает распадаться ксилан, при температуре 150°С, процесс продолжается и при 250°С и более. Этот процесс ведет к обр азованию таких веществ, как уксусная кислота, фурфулол и газы.

Кроме этого, на поверхности древесины при температуре 170-200°С начинают расщепляться гемицеллюлозы.

Следующим начинает распадаться лагнин, при температуре 200°С , что ведет к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.


На этом этапе можно выделить период называемый экзотермическим, он очень важен для всего процесса углевыжигания в целом. В этом периоде пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С. Температура древесины начнет увеличиваться самопроизвольно, пока все тепло экзотермы не выделиться.

Для следующего этапа, прокалки угля, снова потребуется подвод внешнего тепла.

Третий этап – прокалка угля. Если на предшествующем этапе происходило образование угля, то на этом смолы в небольшом количестве и много неконденсируемых газов отделяются от образовавшегося угля. Это происходит при температурах от 350 °С  и до 550°С . Прокалка проходит все в той же пиролизной камере.

  Завершаюий этап — охлаждение, упаковка, хранение. После того как процесс пиролиза закончился реторты с готовым углем с помощью кран-балки вынимают из пиролизной камеры поочередно или попарно, и устанавливаются в кассету для остывания. Время охлаждения изменяется в зависимости от внешних факторов (время года, наличия или отсутствия ветра, осадков).

Остывшие реторты опять поднимают и вывешивают над фасовочной установкой, после открытия нижних разгрузочных отверстий — опорожняются. Далее уголь проходит отсев от мелких фракций и пыли, фасуется, взвешивается и пакеты с углем зашиваются.

Упакованная продукция хранится на складе до дальнейшей отгрузки потребителям.

Освобожденные от угля реторты снова заполняются дровами и помещаются в сушильную камеру.

 

Смотрите также:

как сделать и способы изготовления в домашних условиях

Когда возникает необходимость в естественном биотопливе, то люди бросаются в магазин за покупкой древесного угля. Но цена этого продукта весьма высока, одно дело купить пару пакетов для мангала, а другое обеспечить таким топливом камин в городском доме.

Почему именно в городском? Потому что в сельском доме или в коттедже камины можно топить дровами, поскольку они оборудованы дымоходами и прочими необходимыми элементами. А в городской квартире можно сделать только электрический камин или на древесном угле, который не нуждается в дымоходе, но будет выполнять больше декоративную функцию. Однако если знать, как делают древесный уголь, то можно в значительной мере уменьшить финансовое бремя.

Сделать этот вид топлива своими руками не так уж сложно, в этой статье мы раскроем способы его изготовления в домашних условиях.

Преимущества древесного угля

Древесный уголь получают методом пиролиза, что подразумевает нагрев древесины без доступа к ней кислорода. Используется он в разных областях деятельности человека и обладает целым рядом замечательных свойств:

  • не загрязняет атмосферу, что весьма существенно в наше время;
  • не содержит фосфора и серы и не выделяет угарного газа;
  • выделяет много тепла;
  • полностью сгорает практически не оставляя отходов;
  • является восстанавливаемым ресурсом.

Именно по этим причинам люди все чаще задумываются над тем, как сделать древесный уголь своими руками. И многие достигают поразительных результатов.

Дедовский способ производства

Этот способ далеко не нов. Им пользовались еще наши деды. Ничего сложного в таком производстве нет, да и дополнительных вложений не требуется. Все, что вам понадобится – заготовить дрова и выкопать цилиндрическую яму. Стенки ямы должны получиться максимально отвесными, ее диаметр – около 80 см, а глубины достаточно 50 см.

Дно ямы тщательно утрамбовывают, чтобы рыхлая почва не перемешивалась с готовым древесным углем. В яме раскладывают костер из сухих веток и бересты, без химических средств для розжига. Когда все дно покрывается горящими ветками, начинается закладка подготовленных дров, очищенных от коры.

По мере прогорания, в яму докладываются новые порции древесины, это делается до полного заполнения ямы. Как правило, процесс занимает более трех часов. До краев наполненную яму накрывают листьями или зеленой травой и засыпают землей, которую тоже надо утрамбовать. На остывание уходит не менее двух суток, затем готовый материал просеивают и расфасовывают для хранения. Именно так и происходит изготовление древесного угля в домашних условиях.

Из одной закладки в такую яму можно получить почти два мешка готового продукта. На всякий случай надо заметить, что качество древесного угля зависит от породы древесины. Древесное биотопливо марки А получают из твердых пород, таких как:

  • клен;
  • береза;
  • дуб и другие.

Древесный уголь марки Б получают из древесины мягких пород:

  • ива;
  • тополь;
  • осина и другие.

Это наиболее простой вариант получения древесного угля, но известны еще и другие.

Применение металлической бочки

Существует еще один вариант, как сделать древесный уголь в домашних условиях. Для него понадобится бочка из толстого металла. Очень важно помнить, что бочка должна быть чистая, если в ней хранились химикаты, то она не подходит для наших целей. После хранения нефтепродуктов бочку обычно выжигают, чтобы очистить.

На дно бочки ставятся огнеупорные кирпичи, а между ними разводится костер, который поддерживается до тех пор, пока угли полностью не покроют высоту кирпичей. Теперь нужно уложить решетку и на нее плотными рядами древесину. Наполняете емкость до верха, и ждете появления языков пламени. Теперь сверху накрываете тяжелым листом железа, оставив маленькую щель.

Если хотите ускорить процесс, то заранее проделайте внизу бочки маленькое отверстие и поддуваете туда понемногу воздух (пылесосом). Однако это не слишком важно. Ваша задача следить за изменением цвета дыма. Как только он становится сизым, щель сверху надо закрывать. После этого закрытая бочка спокойно стоит до полного остывания.

Изготовление небольшого количества древесного угля

Если вам не нужен древесный уголь мешками, но вы используете его при пересадке цветов, например, то можно обойтись без хитроумных способов. При условии, конечно, что у вас есть дача или домик в деревне с дровяной печью.

Вооружитесь печными (каминными) щипцами для углей и металлической емкостью с плотной крышкой. Теперь вытягивайте из печи прогоревшие, но неразвалившиеся угольки красного цвета и складывайте их в емкость. Плотно закройте крышкой и не трогайте до полного остывания. Вот и все, уголь для дренажа в цветочные вазоны у вас уже есть.

Сферы использования древесного угля

Древесный уголь применяют для фильтрации, в редких для нашей страны случаях — в металлургии, для производства активированного угля и плавки кристаллического кремния. Кроме того, применяется в аграрном хозяйстве и медицине. Но для этих целей древесный уголь производится в промышленных масштабах.

Для бытового использования применим как топливо для каминов и печей, поскольку дает равномерный жар без языков пламени. В этом случае предпочтительнее древесный уголь марки А из твердой древесины. Ну и, конечно, мангалы, и цветочные вазоны, для которых изготовить биотопливо в домашних условиях совсем просто.

Разжигать, лучше всего без применения химии. Это избавит от неприятного запаха в процессе горения. Скомкайте лист бумаги и сложите вокруг шалашиком тонкие щепки. По мере разгорания конструкции добавьте немного дров, а затем выложите горкой древесный уголь. После того как он разгорелся, распределите по дну мангала и дождитесь, пока пропадут язычки пламени. Угольки при этом покроются серым налетом. Все, можно готовить мясо.

В этой статье мы рассказали вам как делать биотопливо своими руками. Надеемся эта информация поможет вам изготовить их в домашних условиях.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как сделать древесный уголь 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.

ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 1800 тонн в год DGE-1800

   Основные характеристики активированного угля, и его пористость зависят от исходного сырья и способов его переработки. Но начинается производство с одних и тех же технологических процессов. Сначала сырье подвергают карбонизации – обжигу при отсутствии воздуха в печах. На этом этапе получается уголь плохого качества из-за очень мелких пор, но зато приобретается прочность и первичную пористость.

   Древесный уголь — твёрдый пористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. В цветной металлургии древесный уголь используется в качестве покровного флюса, под которым производится плавка многих цветных металлов. Кроме того, древесный уголь используется при производстве кристаллического кремния в качестве восстановителя, а также при производстве сероуглерода и активированных углей. Применяется для получения алюминия, бора и т.д.; в производстве чистого кремния, который используется для получения полупроводников; в химической промышленности; как каминное топливо (за рубежом) и т.д. В металлургии, например, как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода). В производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс. Большое распространение древесный уголь получил в и т.п. устройств, так как в отличие от обычного топлива (например: дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру — жар. Причем для приготовления различных блюд не требуется ждать, когда дрова перегорят — ведь древесный уголь это уже готовое топливо. В общем, для производства древесного угля используются углевыжигательные печи. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом.

  Фракции угля 4-10 мм или 1,0-3,6 мм подвергают активации, которая выполняется двумя способами: парогазовым и химическим. В первом случае активированный уголь подвергается обработке водяным перегретым паром (800-1000 градусов). Уголь при этом приобретает необходимую пористость, развивается его удельная поверхность. В результате обгара активированный уголь значительно снижает свою массу. Сегодня широко используют прием, когда в аппарат вместе с паром подают небольшое количество кислорода. Под его воздействием часть угля загорается, поднимая температуру. Активированный уголь получают путём удаления из угля-сырца смолистых веществ и развития разветвлённой сети пор. Это достигается активированием карбонизированных гранул, полученных на основе древесных углей, действием газов-окислителей (перегретые пары H2O, CO2) при высоких температурах; при этом возникают тем более крупные поры, чем больше обгар угля. В зависимости от того, какую марку угля  необходимо получить, меняется напор воды и время активации угля в печи. В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.

В настоящее время активированный уголь, в основном выпускается в следующих формах:

  • порошковый активный уголь,
  • гранулированный (дробленый, частицы неправильной формы) активный уголь,
  • формованный активный уголь,
  • экструдированный активный уголь,
  • ткань, пропитанная активным углем.

Порошковый активированный уголь имеет частицы размером менее 0,1 мм (более чем 90 % общего состава). Порошковый уголь используется для промышленной очистки жидкостей, включая очистку хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. После адсорбции порошковый уголь должен быть отделен от очищаемых жидкостей посредством фильтрации.

Гранулированный активированный уголь частицы размером от 0,1 до 5 мм (более чем 90 % состава). Гранулированный активный уголь используется для очистки жидкостей, в основном для очистки воды. При очистке жидкостей активный уголь помещается в фильтры или адсорберы. Активные угли с более крупными частицами (2-5 мм) используются для очистки воздуха и других газов.

Формованный активированный уголь – это активированный уголь в форме различных геометрических фигур, в зависимости от области применения (цилиндры, таблетки, брикеты и т. д.). Формованный уголь используется для очистки различных газов и воздуха. При очистке газов активный уголь также помещается в фильтры или адсорберы.

Экструдированный уголь выпускается с частицами в форме цилиндров диаметром от 0,8 до 5 мм, как правило, импрегнируется (пропитывается) специальными химическими веществами и применяется в катализе.

Ткани, пропитанные углем выпускается различных форм и размеров, наиболее часто применяются для очистки газов и воздуха, например в автомобильных воздушных фильтрах.

   Свойства активных углей, их пористая структура, форма и размер частиц определяют области их применения. Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных в соответствии с реакцией — С+Н2О -> СО+Н2; или при избытке водяного пара — С+2Н2О -> СО2+2Н2. Суть процесса активации состоит в подборе такого сырья и таких параметров подготовки, карбонизации и активации, которые обеспечили бы при окислении сырья и минимальном обгаре образование оптимального объема пор и эффективного развития адсорбционной активности — активированный древесный уголь (ГОСТ 6217-74), изготавливаемый преимущественно из древесины березы, обладающей высокими прочностными свойствами. Из-за высокой степени микропористости угля БАУ-А, всего 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности до 1500 квадратных метров.

Внешний вид

Зерна черного цвета без механических примесей

Размер зерен:
>3,6 мм, %, не более
3,6—1,0 мм, %, не менее
<1,0 мм, %, не более


2,5
95,5
2,0

Адсорбционная активность по йоду, %, не менее

60

Суммарный объем пор по воде, см3/г, не менее

1,6

Насыпная плотность, г/дм3, не более

240

Массовая доля золы, %, не более

6,0

Массовая доля влаги, %, не более

10,0

 

   Древесный уголь относится к 4-му классу опасности — малоопасное вещество. Предельно допустимая концентрация аэрозоля древесного угля в воздухе рабочей зоны — 6 мг/м3. При пересыпании активного древесного дробленого угля выделяется угольная пыль. Пыль активного угля не ядовита, но при попадании в больших количествах в легкие человека вызывает заболевания. Предельно допустимая концентрация (ПДК) угольной пыли в воздухе рабочих помещений — 10 мг/м3. Пыль активного угля с воздухом образует взрывоопасные смеси, минимальное взрывоопасное содержание кислорода — 14% (по объему), поэтому необходимо использовать систему пылеудаления. Активированный уголь относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

1. Цех карбонизации

1.1. Ретортные печи углежжения CCF-8/12 – 12 шт.

Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. Печи предназначены для производства древесного угля по ГОСТ 7657-84 (уголь древесный) с содержанием углерода от 80 % до 90 % и зольностью до 3 %. Сырьем для производства угля, а так же для поддержания огня в топке являются обыкновенные дрова любой влажности любых пород древесины и отходы ее переработки. Для получения качественного угля используется березовый баланс. Процессы сушки и пиролиза в установке совмещены. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом. Один цикл производства происходит в следующие этапы. Сначала древесину укладывают в реторты, которые устанавливают в камеру пиролиза. В топочной камере разжигаются дрова и, по достижении определенного температурного режима, в камере пиролиза начинается сжигание древесины без кислорода, то есть непосредственно пиролиз. Выделяющиеся при этом газы не выбрасываются в атмосферу, а напротив, идут на поддержание горения в камере. С того момента, как установка выходит в рабочую фазу, расход дров становится минимальным, так как вся необходимая тепловая энергия получается из газов. Таким образом, оптимальным вариантом производства является непрерывный процесс в несколько смен. Процесс происходит непрерывно, а каждая реторта проходит цикл, состоящий из загрузки дров, сушки, пиролиза, остывания и выгрузки угля.

Производительность (т/сутки)

1,2

Количество реторт (шт)

1

Кол-во дров потребляемое топкой на 1 тонну угля (куб. м)

0,1

Толщина стали (мм)

10

Материал

Сталь легированная, жаропрочная

Степень карбонизации

не менее 95%

Рабочая температура (град)

500

Вес (кг)

1100

Габариты (мм) 2000х1800х2200

 

ширина: 8 м, длина: 42 м, высота: 8 м.

 

Бункер №1. Габариты: 500х500х500 мм

Элеватор №1. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 4760х450х2800 мм

Дробилка.  Мощность: 35 КВт, Габариты: 800х400х1700 мм

Сепаратор. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 1600х1600х1100 мм

Бункер №2. Габариты: 400х400х400 мм

Элеватор №2. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 3200х1600х500 мм

Роторная печь активации.  Мощность: 8 КВт, Габариты: 11700х3000х3000 мм, потребление газа: 167 м3/час

Парогенератор. Мощность: 4 КВт, Габариты: 1400х1400х2600 мм, потребление газа: 40 нм3/час

Охлаждающая система. Мощность: 1 КВт, D=600, L=2000 мм потребление газа: 40 нм3/час.

Упаковочная машина. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 500х2800х1800 мм, Мешки по 10 кг.

Система вентиляции.  Мощность: 15 КВт

Лаборатория для проверки качества готовой продукции. Мощность: 1,5 КВт

 

Технология производства древесного угля для последующей активации

Участок карбонизации.

Дрова поступают в цех карбонизации и загружаются в печи углежжения. В печи карбонизации проходит первичное выжигание органики и карбонизация. Через установленный технологией промежуток времени карбонизированное сырьё достают из печи. Готовый древесный уголь укладывают на фасовочные столы для остывания. Новое сырьё загружают в печи. Далее уголь поступает на  склад временного хранения.

Технология производства активированного угля

Участок активации.

Технология производства предусматривает получение активированных углей гранулированных из угля древесного высшего и первого сорта. Древесный уголь поступает в бункер, далее по элеватору поступает в дробилку, где измельчается до заданного технологией размера (1-3,6 мм БАУ-А). Из дробилки подаётся на сепаратор тонкой очистки, выделяющееся угольная пыль вентилируется. Далее уголь необходимой фракции поступает в бункер №2 и по элеватору №2 в печь активации. В печи измельченный угль активируется паром. Пар поступает из парогенератора. Осуществление контроля и регистрации температуры в 3-х точках расположенных по длине печи. По истечении заданного технологией периода времени, необходимо достать активированный угль. Стабилизация активного угля происходит в специальной охлаждающей системе. Активированный уголь остывает и подаётся в участок упаковки. Далее уголь дозируется и фасуется в мешки. Осуществление проверки качества продукции в текущем режиме. Погрузчиком активированный уголь, отвозят на склад готовой продукции.

Возможно опционально осуществить на сите тонкой очистки отбор отходов дробления (размер фракции менее 1 мм) и передача их для получения порошка ОУ-А. Далее подача оставшегося от дробления БАУ-А готового продукта на измельчение в порошок ОУ размером фракции менее 100 мкм. Упаковка  в мешки.

Потребность в дополнительном топливе – (ретортные печи, печь активации, парогенератор).

Режим работы, производительность и количество персонала

Сырьем для производства карбонизированного (древесного) угля является лиственный баланс.  Сырьем для производства активного угля является древесный уголь по ГОСТ 7657-84 марки А (первого сорта). Полезный выход активированного угля с учетом потерь на измельчение и обгар составляет 36-40% от древесного угля. Отходы измельчения исходного сырья являются товарной продукцией и реализуются непосредственно производителем активного угля.

Режим работы: 24 часа в сутки 335 дней в году. 1 месяц на осмотр и предупредительный ремонт.

Для 1 тонны карбонизированного угля необходимо примерно: 6-8 м3 березы или других твердых пород (кроме хвойных).

Производительность древесного угля: 3600 тонн в год (12-14,4 тонн в сутки).

Производительность активированного угля: 1800 тонн в год (5-5,5 тонн в сутки).

Персонал в смену: 13 человек. Рекомендуется: главный технолог — 1 чел., наладчик-ремонтник – 1 чел.

В зависимости от назначения активный древесный уголь изготовляют следующих марок:

  • БАУ-А — для адсорбции из растворов;
  • БАУ-МФ — для локальной очистки питьевой воды;
  • БАУ-Ац — для наполнения ацетиленовых баллонов;
  • ДАК — для очистки парового конденсата от масла и других примесей;

Размещение предприятия

Необходимо произвести строительно-монтажные работы и подготовить помещение под производство. Для размещения мини завода необходимо предусмотреть следующие технические параметры площадки:

  • Лесохимические комплексы (производство по химической переработке дерева и получение древесного  угля ). КЛАСС  I — санитарно-защитная зона 1000 м (согласно нормам СНИП). (КЛАСС II — санитарно-защитная зона 500 м. Производство древесного угля.)
  • Расход газа — природный газ около 206 м3/час.
  • Электроэнергия – около 74 КВт
  • Расход воды: 200 литров в час.
  • Канализация (в виде конденсата)

Площадь помещения под склад запасов сырья и готовой продукции 500 м2. Склад должен быть отапливаемый и с естественной вентиляцией. Оптимальный размер сырья для ретортных печей углежжения: в диаметре от 70-150 мм, длиной 300-450 мм.

Фото: монтаж цеха активации угля

Изготовление древесного угля — устойчивость

Когда я рос, я знал древесный уголь как квадратные пропитанные химикатом брикеты, которые люди покупали в пакетах и ​​разливали в гриль для барбекю раз в лето. Как и многое другое в нашей жизни, он пришел из магазина, завернутый в пластик и предварительно обработанный на срок годности, без всякого смысла, что он разделяет название с чем-то удивительно полезным, созданным сотнями поколений.

Древесный уголь — это просто древесина, которая была сожжена без кислорода, либо путем нагревания, но изолированного от кислорода, либо, что более часто, путем поджигания и затем отсечения от воздуха, не давая древесине полностью сгореть в золу.Большинство других веществ в древесине удаляются, оставляя пористую форму почти чистого углерода, легкую и удобную для транспортировки.

Он может очищать воду, впитывая примеси, как во многих фильтрах для кухонных раковин, и лечить жертв отравления, когда их раздавливают и опивают в жидкости. Это позволяет людям сжигать огонь сильнее, чем дерево, позволяя плавить железо или формировать стекло так, как это не может сделать древесный огонь. Его можно добавлять в мыло для истирания, измельчать, чтобы сделать чернила или краску, или смешивать с минералами, чтобы сделать порох.

Возможно, наиболее удивительное использование, которое привлекло к себе внимание в последние годы, связано с улавливанием углерода из атмосферы. Постоянные читатели этого блога, возможно, уже слышали об этом и могут смело пропустить несколько абзацев, но для незнакомых я кратко изложу основы.

Бразильские фермеры давно знают о «черноземе» или terra preta, обнаруженном на обширных территориях Амазонки. В последнее десятилетие или два археологи начали понимать, что terra preta не была естественным явлением, а культивировалась веками, если не тысячелетиями.Более того, они начали понимать, что большая часть малонаселенных тропических лесов Амазонки когда-то была густо заселена людьми, которые постоянно обогащали почву по мере того, как они возделывали землю.

Как и многие общества каменного века, они сжигали землю, чтобы расчистить ее для сельского хозяйства или охоты, но, в отличие от многих других, они превратили часть древесины в древесный уголь, а затем переработали ее обратно в почву, создав необычайно богатую и плодородную землю; Согласно статье 2006 года в Nature , биоуголь — древесный уголь, скрученный в землю для образования terra preta — в три раза богаче азотом и фосфором, чем обычная почва, и в 20 раз богаче углеродом.

Эта информация, возможно, так и осталась любопытной, частью нового удивительного исследования коренных жителей доколумбовой эпохи, если бы не одно: та же самая методика могла бы сработать для нас, чтобы компенсировать выбросы углерода. Сжигание растений может показаться странным способом борьбы с изменением климата, но простое превращение древесины в древесный уголь вместо того, чтобы позволить ему сгореть в золу, удерживает большую часть углерода в древесине в стабильной форме.

По данным исследователя Бруно Глейзера из Университета Байройта, Германия, гектар terra preta метровой глубины может содержать 250 тонн углерода, в отличие от 100 тонн углерода в неулучшенных почвах.Кроме того, сам биоуголь увеличивает плодородие почвы, что позволяет фермерам выращивать больше растений, что позволяет добавлять в почву больше биогольца. Йоханнес Леман, автор книги « Amazonian Dark Earths », утверждает, что сочетание биоуголь и биотоплива может сократить выбросы на 9,5 миллиардов тонн в год, что равно всем нашим текущим выбросам ископаемого топлива.

Правы ли такие люди или нет, эта техника привлекла таких поклонников, как климатологи Джеймс Лавлок и Тим Флэннери. Как я упоминал на прошлой неделе, изменение климата влияет на нас по-разному, но мы изо всех сил пытаемся хоть немного уменьшить загрязнение, и наша цель — мир с нулевым выбросом углерода — кажется все более безнадежной. Однако биоуглерод предлагает каждому способ быть не только углеродно-нейтральным, но и углеродно-отрицательным, практически без каких-либо технологий. Ужасный Альберт Бейтс собирает исследования о достоинствах биогольца и рассказал нам о его создании на курсе пермакультуры, который я прошел в графстве Типперэри. Однако, прежде чем я начал применять его более сложные техники, мне нужно было научиться делать древесный уголь, и несколько лет назад я попробовал свои силы в этом.

Я попробовал сделать это тремя способами с разной степенью успеха.Поскольку древесный уголь может быть получен, когда древесина находится внутри нагретого и герметичного контейнера, я складываю два металлических ведра, одно перевернутое и поверх другого, и помещаю внутрь один или несколько кусков дерева. Трещину между двумя ведрами я заделал глиной, а вокруг них я зажег некоторые из наших гниющих пиломатериалов. (Никогда не сжигайте древесный уголь или даже в камине; он был обработан химическими веществами, которые могут быть ядовитыми при вдыхании, и я бы не хотел фильтровать воду через его уголь. )

Я пытался приготовить небольшое количество древесного угля по одному, но это не помогло. Если глиняная штукатурка держалась, бревна внутри просто подписывались, а если часть штукатурки отваливалась, что происходило чаще, огонь разгорался внутри, пока у меня не оставалось только несколько маленьких кусочков древесного угля и много золы.

Для второго метода я взял страницу фермера и автора из Уотерфорда Джона Сеймура и выкопал траншею, зажег в ней огонь, бросил несколько бревен и накрыл их гофрированным листом железа.Затем я плотно заделал трещины глиной и растениями, чтобы запечатать кислород, и открыл их через несколько дней. Это сработало лучше, так как я получил из него немного древесного угля, но количество все равно было крошечным.

Наилучший метод, как я обнаружил, использовался угольными горелками, которые работали в ирландских лесах до прошлого века. До открытия плавки с использованием ископаемого топлива древесный уголь был необходим для производства металла из руды, а после того, как металл был сломан или деформирован, кузнецу снова понадобился древесный уголь. Любое стекло, которое существовало, произошло в конечном итоге от их ремесла, равно как и порох, любой меч или лемех, но историки говорят, что они, как правило, были независимыми и замкнутыми, с немногими фамилиями, относящимися к их ремеслу, как и к другим ремеслам — Райт, мельник, портной — и их собственный жаргон и коммерческие секреты.

Подражая историческим свидетельствам о горелках, я сложил бревна в виде треугольника и прислонил к ним несколько вертикальных деревянных брусков, пока у меня не получилось маленькое и плотное деревянное кольцо высотой около метра.Затем я залил внутреннюю часть треугольника трутом и растопкой — опилками, мульчей, ветками — всем, что легко загорится.

Затем я засыпал бревна недавно вычищенными сорняками, намазал их глиной и перелопатил еще землю. Когда я закончил, я сделал насыпь земли открытой на самом верху, а верхнее отверстие — «дымоход» — заглядывало в пустое пространство между бревнами, заполненное трутом и растопкой.

Затем наступил важный момент — я зажег зажигалку и уронил ее посередине, и через несколько мгновений внутри насыпи вспыхнул бушующий пожар. Я покрыл вершину насыпи другими растениями, в данном случае полосами сорняков с землей, все еще прикрепленными к корням, и положил их сверху вниз головой. Я насыпал землю на вершину насыпи — сорняки и корни заблокировали вход, так что мне не нужно было просто сгребать рыхлую землю в яму и тушить огонь.

В результате получился странно дымящийся холм, и когда он слишком сильно задымился, я понял, что нужно искать трещину, через которую поступает кислород. Когда я нашел ее, я намазал ее еще грязью и землей — осторожно, чтобы не было выходящего пара. сильно нагреться — пока утечка не будет остановлена.

Два дня спустя я вскрыл ее и начал вылавливать древесный уголь, и получил достаточно, чтобы легко сделать фильтры для воды или спиртные напитки. Кроме того, я надеялся, что эти эксперименты будут полезны для уничтожения сорняков, а также для производства древесного угля; в конце концов, они будут там с горящими дровами два дня. Нет такой удачи; удивительная доля сорняков там оставалась живыми, зелеными и сырыми, по-видимому, защищенными грязью или влагой.

Одна вещь, которую я забыл сделать, которая должна подождать до следующего раунда экспериментов, — это провести тщательные измерения того, сколько именно древесины было добавлено по сравнению ссколько угля мы достали. Я знаю, что мы сожгли 15 поленьев весом около двух килограммов каждое и получили около 5,5 килограммов, так что в среднем 18 процентов древесины превратилось в древесный уголь. Большинство экспертов говорят, что древесный уголь должен составлять от 50 до 60 процентов исходной древесины по объему и 25 процентов по весу, так что это не за горами — и, конечно, самые маленькие кусочки древесного угля, которые я только что оставил в пепле и обожгла глину в в центре и разбросал их по недавно убранным и недавно оголенным участкам нашего сада.

Проведя более тщательные измерения, я или другие могли увидеть, можем ли мы использовать эти методы на каком-нибудь быстрорастущем дереве, таком как ива, и посмотреть, сможем ли мы сделать с terra preta в умеренном климате то же, что и амазонские племена в тропических лесах. На бумаге это выглядит так, как будто это должно сработать: ива может дать десять тонн с акра, и древесину не нужно сушить в течение года или более перед сжиганием в древесном угле, как это делают дрова. Теоретически древесный уголь сохранит до 25% массы древесины и должен оставаться в почве в течение десятилетий.

Об этом можно узнать еще много, и я едва прикоснулся к поверхности. А пока мы веселимся, экспериментируя, и теперь я хочу научиться использовать древесный уголь для фильтрации токсинов из питьевой воды. Подробнее об этом в будущих публикациях.

Печь на древесном угле | НОВОСТИ МАТЕРИ ЗЕМЛИ

Уголь недоступен в моем районе, поэтому я использую древесный уголь, чтобы обжечь кузницу. Я читал книги по изготовлению собственного древесного угля, но меня не устраивали печи, которые использовали другие, поэтому я занялся чертежной доской, чтобы разработать горелку, которая прослужила бы долго и могла быть построена недорого.

Основная часть моей горелки — бак с бутаном на 200 галлонов. Внутри горелки находится труба диаметром 10 дюймов, удерживающая дрова, которые будут приготовлены на дровяном огне, чтобы превратиться в древесный уголь. К баллону с бутаном для дымохода приварил две емкости для воды. В результате получается около полутора кормовых мешков, заполненных древесным углем.

Этот уголь идеально подходит для моей кузнечной работы, но его также можно использовать для приготовления барбекю.

Ральф Рамбли
Монровилл, Алабама



Строим угольную печь

Я читал книги по изготовлению древесного угля и смотрел на YouTube, чтобы узнать, как это делают другие.Некоторые люди используют кирпич для печи, но это будет дорого. Другие используют бочки емкостью 55 галлонов, но они довольно быстро сгорают. Итак, я вернулся к чертежной доске, чтобы найти дизайн, который был бы недорогим и прослужил бы долго. В конце концов остановился на баллонах с бутаном.

Первым элементом «плиты» был бак с бутаном на 200 галлонов. Он был толщиной три восьмых дюйма и имел дырку на одном конце от ржавчины. Отрезал конец с дырочкой от бачка. Затем я вырезал 22-дюймовое отверстие в центре стенки резервуара.Я стабилизировал резервуар, приварив два куска 2-дюймовых трубок к нижним опорам.

Затем я вырезал отверстие 10 1/4 дюйма в хорошем конце резервуара. Верх отверстия находился на расстоянии 1 1/2 дюйма от верха резервуара. Затем я сварил вместе два куска 10-дюймовой четверть-дюймовой трубы. Один кусок имеет длину 52 дюйма, а другой — 72 дюйма. Я отрезаю каждый конец под углом 90 градусов. Угловые концы сваривали вместе, получая L-образную форму. Это будет держатель для дерева, которое станет древесным углем.

Чтобы поместить L в бак с бутаном, я отрезал 72-дюймовый кусок на 12 дюймов выше колена. Когда я делал разрез, я оставил несколько ориентиров в форме зуба, чтобы можно было выровнять детали после того, как они были установлены. Используя комплект, я продел 52-дюймовый конец через отверстие в наконечнике бака и воткнул его через отверстие 10 1/4 дюйма в конце бутанового бака. Выровняв его, я закрыл отверстие диаметром 10 1/4 дюйма. Я использовал железные ремни, чтобы прикрепить дымоход к верхнему краю баллона с бутаном.Затем я приварил отрезанную вертикальную деталь обратно к короткому концу локтя.

Затем я изготовил основание дымохода, используя железо с четвертьдюймовым углом и плоскую пластину, приваренную к верхней части резервуара с бутаном. Сам дымоход состоит из двух бывших в употреблении напорных резервуаров. Один имеет диаметр 20 дюймов, а другой 18 дюймов. У большего резервуара есть как верхний, так и нижний вырез, и он находится наверху основания дымохода. У меньшего резервуара обрезано дно, а в верхнем — 10-дюймовое отверстие. Вместе эти две трубы образуют дымоход, который на 4 дюйма выше, чем 72-дюймовая труба внутри него.4-дюймовая кромка, оставленная в верхней части меньшей части дымохода, позволяет выхлопу собираться вокруг вершины 10-дюймовой трубы, удерживающей древесину. Все хорошо сварить.

Для двух колпачков, закрывающих концы 10-дюймовой трубы, изготовьте их из стали 16-го калибра. Отрежьте две части длиной 6 на 36 дюймов каждая. Оберните их вокруг 10-дюймовой трубы, отметьте длину, отрежьте конец и сварите ленту. Сделайте эти колпачки максимально плотно прилегающими, но при этом съемными. Отрежьте два куска 11-дюймовых кругов на концах и приварите к лентам.Не снимайте выступ, потому что вы можете использовать его для снятия колпачка.

В колпачке, закрывающем конец горизонтальной камеры сгорания, просверлите отверстие и припаяйте к нему полудюймовый оцинкованный наконечник шланга с резьбой. Согните кусок полудюймовой трубы, чтобы он поместился над зазубриной. Согните трубу и прикрепите ее к выступу в вертикальной части дымохода. Из ваших дров будет выходить очень плохой дым, поэтому убедитесь, что у плиты достаточно вентиляции и свободного пространства.

Изготовление древесного угля

Заполните 10-дюймовую трубу древесиной твердых пород, нарезанной небольшими кусками. Я делаю свой в двух размерах. Один для 52-дюймового отрезка трубы. Это дерево имеет длину около 3 дюймов и толщину один дюйм. Я построил трамбовку из 4-футового куска трубы и приварил его к 10-дюймовому пильному полотну. Я аккуратно складываю 3-дюймовые части и с помощью трамбовки медленно проталкиваю их обратно к 90-градусному стыку. Таким образом я смогу полностью заполнить 52-дюймовую трубу. На конец надеть колпачок. Теперь бросьте дрова в верхнюю часть плиты и наполните ее.Эти части могут быть произвольной длины. Тем не менее, я сохраняю свой маленький размер и могу использовать куски, не разбивая их. Просто заполните 72-дюймовый кусок и наденьте колпачок.

Топка танка может быть сделана из любой древесины, кроме обработанной. Использую старые доски, поддоны и отвалы. Не нужно вытаскивать гвозди или обрезать древесину до определенного размера. Я даже использую высушенные обрезанные лозы и сломанную мебель. Огонь должен гореть три с половиной часа. Затем я вытаскиваю глубокий слой горячих углей, кладу их на два куска жести, разложенных на земле, поливаю их водой и даю им остыть в течение 24 часов. Когда материал полностью остынет, просеиваю угли, отделяя патроны от пыли. Это тоже годный к употреблению древесный уголь, хотя и не того качества, из которого изготовлены трубы плиты. Я использую пыль и мелкие частицы в моем саду как biochar.

Для изготовления древесного угля я использовал дуб, кедр, пекан, гикори, виноградные лозы, тополь, камедь и живую изгородь из бирючины. Вся древесина хорошо работает, а древесный уголь отлично подходит для гриля, а также в качестве топлива в кузнечной кузнице. Кусковой древесный уголь в 10-дюймовой трубе теряет около трети своего объема, в результате чего остается около полутора кормовых мешков, заполненных древесным углем.


Первоначально опубликовано: февраль / март 2011 г.

Производство и продажа кускового древесного угля из натурального дерева. Ресурсы для производства древесного угля

Введение:

Древесный уголь получают путем нагрева древесины или других органических материалов до температуры выше 400 ° C (750 ° F) в условиях кислородного голодания. Процесс, называемый пиролизом, является экзотермическим, то есть при запуске выделяется тепло. Более летучие элементы в древесине, такие как водород, кислород и некоторое количество углерода, объединяются с образованием газов, которые выходят из древесины.Некоторые методы сжигают летучие газы, чтобы предотвратить их утечку в виде загрязнения, в то же время выделяя избыточное тепло. Другие собирают их для дальнейшего использования в качестве биотоплива. В то время как изготовление древесного угля, как правило, довольно просто, контроль различных факторов, влияющих на процесс, может иметь большое значение для выхода и свойств конечного продукта. Используемая древесина, температура нагрева, доступность воздуха и время обработки имеют значение. Так что помните об этом, когда вы собираетесь сделать свой собственный биоуголь или древесный уголь.

Ссылки:

Горящий уголь

Обжиговые печи:

Печи для обжига древесного угля — это контейнеры, обычно сделанные из кирпича, земли или металла, которые заполняются деревом, которое поджигают внутри печи. Как только горящая древесина вырабатывает достаточно тепла, поток воздуха в печь сокращается, поэтому процесс обугливания продолжается без сжигания всей древесины.Земляные печи могут быть опасны, требуя круглосуточной бдительности, чтобы быть уверенным, что тепло от огня не уходит. Обжиговые печи для кирпича, хотя и широко используются в некоторых развивающихся странах, могут не обеспечивать адекватный контроль над теплом и воздушным потоком для эффективного преобразования древесины в древесный уголь. Металлические печи обеспечивают больший контроль, могут быть портативными и, как правило, дороже в строительстве и обслуживании.

Ссылки:

Реторт:

Реторта представляет собой герметичный металлический контейнер, заполненный деревом, похожий на печь, за исключением того, что тепло подается от снаружи контейнера.Такие факторы, как температура, воздушный поток внутри контейнера и выхлоп, можно строго контролировать с помощью реторты. Ретортам обычно требуется внешний источник топлива для нагрева емкости до точки, при которой начнется пиролиз. Как только реакция начинает производить летучие газы, они могут быть перенаправлены за пределы камеры и сожжены для получения тепла, необходимого для продолжения реакции. Конструкции реторты должны учитывать относительно высокие температуры, необходимые для передачи тепла через стенку контейнера.Они часто изготавливаются из более толстой стали, чем печи, чтобы выдерживать высокие температуры.

~ начало страницы ~

Производство древесного угля

Производство древесного угля



Угольщики, ухаживающие за курганом,
Корнуолл, конец XIX века

Собрание Исторического общества Корнуолла

Угольщики XIX века срезали деревья на четырехфутовые длины и складывали в штабеля их можно превратить в курган, который может достигать 25 футов в диаметре и 15 футов в высоту. Бригада из четырех человек могла построить курган за два дня.


Строящийся угольный курган,
Корнуолл, конец XIX века

Коллекция Исторического общества Корнуолла

Курганы были покрыты влажными листьями или папоротниками слой дерна и веток, и дерево внутри было подожжено, чтобы медленно гореть.Наблюдать за курганами приходилось круглосуточно до одного месяца.


Марк Симонт, производители древесного угля, 1942

Историческое общество возродился во время Великой депрессии.Джон Драмм из Корнуолл-Бридж начал производить древесный уголь в 1931 году, когда производство пиломатериалов и дров прекратилось. Он нашел рынок древесного угля у табаководов, которые использовали его для лечения табачных листьев. Художник из Корнуолла Марк Симонт создал картину Драмма за работой в 1942 году (см. Изображение). Вместо того чтобы делать насыпь из древесного угля, Драмм загрузил древесину в металлическую печь.

Производство древесного угля может быть опасным занятием.Молодой угольщик, сын французского канадского иммигранта, который работал на Barnes, Richardson Charcoal Company, получил смертельные ожоги, когда холм, за которым он ухаживал, рухнул под ним.

Другой угольщик, работавший в Лайм Рок, был укушен гремучей змеей в 1905 году. Угольщик был итальянским иммигрантом, незнакомым с опасностью, которую представляют гремучие змеи. Его лечил в Западном Корнуолле доктор Дж. У. Айвс, который смог его спасти.


Древесный уголь, найденный в остатках кургана
Предоставлено Жаном Бутейлером

Древесный уголь — Энергетическое образование

Рисунок 1. Для приготовления пищи на угольной плите требуется большое количество древесного угля, для приготовления одной еды требуется 2-3 канистры, указанные выше. Обратите внимание, что одна канистра размером с банку из-под кофе, ее высота составляет ~ 17 см (6 дюймов). [1] Рисунок 2. Древесные угольные брикеты — это более переработанный тип традиционного древесного угля. [2]

Древесный уголь — твердое топливо, используемое для отопления и приготовления пищи, которое создается в процессе карбонизации, при котором сложные углеродные вещества, такие как древесина или другая биомасса, распадаются в процессе медленного нагрева на углерод и другие вещества. химические соединения. [3] Обычно обсуждение древесного угля больше касается твердого топлива, используемого в развивающихся странах, а не материала, используемого для барбекю в развитой стране.

Хотя использование древесного угля может нанести вред окружающей среде и здоровью людей, древесный уголь, как правило, является лучшим топливом для приготовления пищи, чем древесина. Печи на древесном угле, как правило, горят более эффективно и чисто, чем печи на дровах. Это хорошее улучшение, но доступ к более качественным видам топлива был бы более здоровым. [4] Однако производство древесного угля имеет важное значение, поскольку оно обеспечивает определенный уровень дохода для местного населения, которое, возможно, не сможет найти работу в других местах.Древесный уголь является основным источником энергии во многих бедных районах. Поскольку у этих семей не так много доходов, древесный уголь часто является одной из самых больших частей семейного бюджета.

Обратите внимание, что древесный уголь (см. Рис. 1) отличается от брикетов, которые часто используются для приготовления барбекю (см. Рис. 2). Традиционный древесный уголь имеет более низкую чистоту, чем кусковой древесный уголь или древесные брикеты. Традиционный древесный уголь содержит минеральный песок и глину, которые собираются древесиной и ее корой, и содержит больше золы, чем брикеты. Очистить традиционный древесный уголь можно, удалив золу через ситечко, оставив фрагменты в основном хорошего древесного угля. После измельчения этого древесного угля в процессе просеивания материал складывается в брикеты. Связующее смешивают с измельченным древесным углем и прессуют в брикеты. [5] Эти брикеты, показанные на Рисунке 2, имеют тенденцию гореть более чисто, но они также более дороги.

Производство

При производстве древесного угля древесину разрезают на длинные, размером с тростник, куски и помещают в какой-то закрытый сосуд.Как правило, используются деревянные конструкции, известные как сваи древесного угля (показаны на рисунке 3). В этих кучах древесина нагревается в отсутствие воздуха (кислорода), который в противном случае позволил бы дереву воспламениться и сгореть. Поскольку для этого не хватает кислорода, древесина вынуждена разлагаться на множество веществ, одним из которых является древесный уголь. Помимо древесного угля создаются и другие вещества, одним из которых является зола. Эти продукты известны как побочные продукты и могут быть собраны для других целей. [3]

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

При нагревании древесина поглощает тепло и сушится, выделяя влагу в виде водяного пара. Когда древесина высыхает, она начинает разлагаться с выделением окиси углерода, двуокиси углерода и других химикатов. Когда температура повышается еще больше, структура древесины начинает разрушаться, и начинается образование древесного угля. При температуре 400 ° C древесина превратилась в древесный уголь. Нагревание выше этой точки удаляет больше смолы и увеличивает количество углерода в древесном угле, улучшая его качество. [3]

Проблемы

Использование древесного угля в качестве топлива связано как с проблемами здоровья, так и окружающей среды. Проблемы со здоровьем, возникающие при использовании древесного угля, аналогичны проблемам, возникающим при использовании других твердых видов топлива. Эти проблемы со здоровьем, в первую очередь из-за дыма, который образуется при сжигании древесного угля, [4] включают увеличение числа случаев пневмонии, инсульта, сердечных заболеваний и рака легких. [7] В целом, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, 4 миллиона случаев смерти в год частично вызваны использованием твердого топлива, включая древесный уголь. [4] Переход от использования древесины к древесному углю может иметь серьезные экологические проблемы из-за процесса преобразования древесины в древесный уголь. Одним из наиболее важных аспектов древесного угля является то, что он производится из лесных ресурсов, что приводит к широкому использованию лесной биомассы, что может представлять потенциальную проблему с точки зрения экологического ущерба. Из-за большого количества необходимого древесного угля — примерно 2–3 банки размером с контейнеры на Рисунке 1 — вырубка лесов может стать проблемой, если высокий спрос сочетается с плохим управлением лесами и плохими правилами. [8]

Древесный уголь не только опасен для здоровья и окружающей среды, но и является неэффективным и грязным, вызывая образование большого количества черной сажи. Угольные печи имеют КПД около 10%, что означает, что 90% тепла теряется при горении. [1] Из-за такой неэффективности угольные печи могут нагреваться до 30 минут, а также трудно контролировать температуру печи, что делает приготовление пищи долгой и сложной задачей. [1]

Интерактивная карта

Доступ к нетвердому топливу может минимизировать количество древесного угля, используемого семьей, и, таким образом, уменьшить негативные побочные эффекты для здоровья.Однако доступ к этим видам топлива сильно различается по всему миру. Ниже приведена карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. [9] Обратите внимание, что методология не различает числа ниже 5% или выше 95%, поэтому Канада является указан как имеющий 95% доступ.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. 1,0 1,1 1,2 Джен Бойнтон. (7 мая 2015 г.). Реальная история об угле для африканских кухонных плит [Интернет].Доступно: http://www.triplepundit.com/2012/05/story-charcoal-african-cookstoves/ используется с разрешения в частной переписке с Джен Бойнтон 6 мая 2015 г.
  2. ↑ «Текстура древесно-угольных брикетов» — http://www.public-domain-image.com/public-domain-images-pictures-free-stock-photos/textures-and-patterns-public-domain-images-pictures/ камень-камень-текстура-общественное достояние-изображения-картинки / уголь-брикеты-текстуры.jpg. Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia Commons — http: //commons.wikimedia.org / wiki / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg # / media / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg
  3. 3,0 3,1 3,2 Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Промышленное производство древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm
  4. 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 [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/X5328E/x5328e0c.htm#chapter 11 брикетирование древесного угля
  6. ↑ «Charcoal Pile Gánt 2011 2» пользователя: VargaA — Собственная работа. Под лицензией GFDL через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg # / media / File: Charcoal_Pile_G% C3% A1nt_2011_2.jpg
  7. ↑ Всемирная организация здравоохранения. (7 мая 2015 г.). Загрязнение воздуха в домашних условиях [Интернет]. Доступно: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/en/
  8. ↑ Г. Соуза, «Вырубка лесов, вызванная производством древесного угля во всем мире», WorldAtlas, 2018. [Online]. Доступно: https://www.worldatlas.com/articles/world-regions-with-the-highestdeforestation-triggered-by-unsustainable-charcoal-production.html. [Доступ: 24 мая 2018 г.]
  9. ↑ Всемирный банк.(7 мая 2015 г.). Доступ к нетвердому топливу (% населения) [Онлайн]. Доступно: http://data.worldbank.org/indicator/EG.NSF.ACCS.ZS

История и бизнес производства кускового древесного угля

Древесный уголь представляет собой бесформенную массу углерода и может быть изготовлен из большинства углеродистых материалов. Это одно из старейших видов топлива, созданного руками человека, которое тысячи лет готовили под землей. Кусковой древесный уголь по-прежнему является основным источником энергии во всем мире и, к сожалению, является одной из основных причин вырубки лесов в мире.

Историческое производство древесного угля

Производство древесного угля восходит к предыстории древнего человека, когда стопки деревянных бревен на концах были сформированы в пирамидальную кучу. Внизу сваи были сделаны отверстия, которые были прикреплены к центральному дымоходу для циркуляции воздуха. Вся поленница была либо построена в яме, засыпанной землей, либо покрыта глиной над землей. У основания дымохода начался пожар, который постепенно тлел и распространялся вверх и вниз.

Древние угольные карьеры при средних условиях давали около 60 процентов всей древесины по объему, но только 25 процентов по массе древесного угля.Даже к семнадцатому веку достижения в области технологий привели к почти 90-процентной эффективности, навыку, на освоение которого потребовались годы, и крупным капиталовложениям в печи и реторты, которые давно пришли на смену ямному методу.

Текущее производство древесного угля

Подобно старому процессу, современный коммерческий процесс использования древесного угля заключается в нагревании древесины с небольшим количеством воздуха или без него, для чего требуется специальное, но простое оборудование. В Соединенных Штатах древесина является основным материалом, используемым для производства древесного угля, и, как правило, ее добывают в виде отходов лесопиления — плит и обрезков. Лесопилки любят находить пользователей этому материалу из-за экологических проблем со сжиганием и утилизацией отходов производства. Там, где есть лесопилки, есть доступный сырой продукт.

Лесная служба США подсчитала, что в Соединенных Штатах насчитывается около 2000 предприятий по производству древесного угля, включая печи для обжига кирпича, печи для обжига бетонных и каменных блоков, печи для обжига листовой стали и реторты (стальные металлические здания). Штат Миссури производит значительную часть этого национального древесного угля (до недавнего времени у них были менее строгие экологические нормы), а 98 процентов всего древесного угля производится в восточной части Соединенных Штатов.

В то время как древесный уголь может быть изготовлен из любого количества натуральных материалов, предпочтение отдается твердым породам, таким как гикори, дуб, клен и фруктовые деревья. Они обладают уникальным ароматом и, как правило, дают лучший сорт древесного угля. Лучшие сорта древесного угля получают из сырья с низким содержанием серы.

Использование древесного угля может вас удивить. Помимо того, что древесный уголь является топливом для приготовления стейков, хот-догов и гамбургеров на воскресном пикнике, он используется во многих других процессах. Он используется в определенных металлургических «очистительных» обработках и в качестве фильтра для удаления органических соединений, таких как хлор, бензин, пестициды и другие токсичные химические вещества из воды и воздуха.

Активированный уголь, обладающий сверхпоглощающей поверхностью, все чаще используется в качестве очистителя. Он используется для очистки и рафинирования металлов и в противогазах, которые использовались во время войны в Персидском заливе. NutraSweet использует активированный уголь, чтобы превратить свой продукт в порошок. Активированный уголь используется как противоядие от многих типов ядов и рекламируется как эффективное средство против метеоризма.

Кусковой древесный уголь как бизнес

Большинство производителей древесного угля продают свою продукцию в виде брикетов. На этом рынке доминируют несколько компаний, включая Kingsford, Royal Oak и основные бренды продуктового рынка. Эти компании могут производить или не производить «кусковой» древесный уголь, который является альтернативным продуктом, имеющим некоторые преимущества и имеющим потенциал в качестве небольшого нового предприятия. Для некоторых новых и интересных технологий гриля на самом деле требуется древесный уголь в кусковой форме.

Предпринимателю, надеющемуся выжить в угольной промышленности, потребуется оригинальность и очень хороший и агрессивный маркетинг. Многие небольшие компании выжили, но большинство из них не стали «большими».«Они обнаружили, что их потенциал на нишевом рынке древесного угля заключается в производстве кускового древесного угля из натуральных твердых пород древесины.

Инновационные идеи, такие как разработка продукта в сумке с предохранителем, который при включении воспламеняет древесный уголь. Этот быстродействующий легкий продукт в сочетании с простым в использовании контейнером с парафиновым покрытием, наполненным натуральным древесным углем, имел скромный успех на некоторых местных рынках.

Главное препятствие — создание привлекательного пакета. Технические проблемы с хранением делают упаковки непривлекательными и могут повлиять на продажи.Вы можете найти свою сумку на нижней полке в задней части магазина из-за простой упаковки. У вас также могут возникнуть проблемы с поиском дистрибьюторов, которые занимаются небольшими объемами.

Есть также потенциал для других продуктов. Древесный уголь имеет низкое содержание серы, в отличие от угля или нефтепродуктов. Этот древесный уголь можно использовать там, где другие формы углерода не могут. Возможна разработка специального активированного угля для фильтрации таких расходных материалов, как воздух и вода. Этот древесный уголь с низким содержанием серы будет продан крупному производителю активированного угля, такому как Calgon Carbon из Питтсбурга, Пенсильвания.

Начало угольного бизнеса

В дополнение к сырью вам понадобится место, подходящее для нагрева материала, позволяющее лишь минимальную циркуляцию воздуха. Это может быть печь для обжига кирпича или вы можете выбрать тип металлической конструкции, называемой ретортой. Вы можете рассчитывать заплатить до нескольких сотен тысяч долларов за один из них.

Вы также должны разработать операцию сортировки и дробления. Обработанная древесина примерно на треть меньше своего первоначального размера.Он должен быть разбит на рыночные части. Это должно было быть сделано с помощью специального оборудования, изготовленного в механическом цехе по индивидуальному заказу. Здесь нет разумной оценки затрат — придется много работать ногами.

Затем вам нужно упаковать уголь в мешок. Машины для упаковки в пакеты можно легко приобрести у компаний-поставщиков оборудования для упаковки в пакеты. Древесный уголь представляет собой некоторую проблему с упаковкой из-за большой разницы в размерах деталей. Эти проблемы невозможно исправить, и установка упаковочной линии может обойтись вам в 100 тысяч долларов.Вы можете получить менее дорогие.

Лучшая стратегия для достижения успеха в бизнесе с кусковым древесным углем — удерживать рынок на местном или региональном уровне. Вы можете связаться с компанией по производству грилей или уличных печей и объединить свои маркетинговые усилия. Рекламируйте продукт как превосходный натуральный древесный уголь, который имеет преимущества перед брикетами. Многие люди не знают, что древесный уголь доступен в этой полностью натуральной форме.

Преимущества кускового угля

  • Кусковой древесный уголь — это полностью натуральный продукт из твердой древесины без добавок.
  • Натуральный древесный уголь нагревается быстрее, чем брикеты, поэтому пищу можно готовить на натуральном древесном угле в течение 5-7 минут после розжига.
  • Кусковой древесный уголь можно разжечь без жидкости для зажигалки, просто спичкой и газетой — это означает отсутствие посторонних запахов.
  • Один фунт древесного угля из твердых пород древесины дает тепло, эквивалентное двум фунтам брикетированного древесного угля.

Недостатки кускового угля

  • Хотя кусковой древесный уголь набирает популярность, потребительский спрос все еще отстает от формованных древесных угольных брикетов.
  • Несмотря на то, что кусковой древесный уголь является более эффективным производителем тепла, его текущая цена почти вдвое превышает цену брикетов.
  • Кусковой древесный уголь более объемный, имеет необычную форму и легче измельчается. Он имеет свойство пыляться и отслаиваться.

9 простых шагов, чтобы сделать собственный уголь

Один из самых простых и популярных способов готовить без электричества — это использовать угольный гриль. Но что, если у вас закончился уголь? Если вы переживаете длительную катастрофу, вы не можете просто бежать в магазин за дополнительными товарами.Вместо этого вам нужно будет сделать свое собственное.

К счастью, сделать древесный уголь не так уж и сложно. Но прежде чем делать древесный уголь, нужно понять, что это такое.

Проще говоря, древесный уголь — это древесина, в которой сгорели все летучие соединения, оставив углерод. Обугливание древесины требует огня и способности отсекать воздух от огня. Таким образом, после сжигания летучих соединений огонь гаснет, но дрова полностью не сгорают.

Когда огонь погас, у вас остается древесный уголь.

Традиционно древесный уголь изготавливали одним из трех способов. В яме, где огонь постепенно разводили, а затем тщательно тушили. Второй способ — зажим или свая, где свая была построена таким образом, что постепенно задыхалась по мере горения.

Третий способ — в печи, где древесный уголь помещался в отдельный контейнер, окруженный огнем, а летучие газы направлялись во внешний огонь для улучшения горения.

Инструменты, необходимые для самостоятельного приготовления древесного угля

• Грабли — садовые грабли для тяжелых условий эксплуатации с металлической головкой.

• Лопата — Стандартная острая металлическая лопата. Также может пригодиться квадратная металлическая лопата для снега.

• Спички и другие материалы для разжигания огня.

• Чистый грунт, без подземных корней.

• Негорючий и неплавкий кусок материала для использования в качестве крышки. Я рекомендую крышку мусорного ведра или квадратный кусок металлической кровли.

• Древесина — хотя вы можете использовать дрова для шнура, я использовал вырубленную древесину, такую ​​как ветви, пни и другую разную древесину.Если вам нужен древесный уголь определенного размера для вашего гриля или коптильни, вы можете разбить его позже.

• Садовый шланг. Поскольку вы работаете с огнем, держите поблизости источник воды, чтобы он мог погасить случайные искры (или охладить ожог).

Изготовление древесного угля самостоятельно

Шаг 1

Выберите чистое место, где поблизости нет заблудших корней.

Step 2

Выкопайте яму глубиной примерно 3 фута и достаточно большой, чтобы ваша негорючая крышка могла полностью покрыть ее.Я снял крышку с бездонного мусорного бака и использовал банку как дополнительную вставку в свою яму. Однако использование банки не является обязательным.

Шаг 3

Подготовьте древесину. Обрежьте длинные ветки или стволы деревьев на отрезки, которые поместятся в вашей яме. Убедитесь, что вы собрали более чем достаточно дров, чтобы заполнить яму. 1/3 древесины понадобится только для того, чтобы нагреться достаточно высоко, чтобы тление могло работать.

Step 4

Разведите огонь на дне ямы.Вы хотите, чтобы этот огонь был достаточно горячим. Если вы разожжете костер на краю ямы, вы сможете получить хороший запас углей и затем сбросить их в свою яму. Ухаживайте за огнем и налейте на дно ямы 2-дюймовый слой углей. Вам нужна очень высокая температура горения в яме, иначе она не будет втягивать достаточно воздуха, чтобы должным образом сжечь весь материал.

Step 5

Как только появится слой углей, добавьте древесину, которую нужно углить. Как только эта древесина будет хорошо поймана, закройте яму крышкой. Используйте грабли и лопату, чтобы установить крышку. Вам нужно ограничить поток воздуха в течение 3-6 часов, в зависимости от того, насколько сухая древесина. Воздушный поток должен быть в основном выделяющим газ и не тлеть. Он должен пахнуть креозотом.

Step 6

После того, как тление сохраняется в течение 4-6 часов, дым не должен подниматься. На этом этапе вы можете либо полностью отключить воздух, либо просто подождать 24-48 часов. Этот период ожидания позволяет углю остыть, избавляться от горящих углей и предотвращает самовозгорание при открытии ямы.

Step 7

Удалите грязь с крышки (если вы запечатали ее) и снимите крышку. Древесина уменьшится наполовину или до трех четвертей в зависимости от сорта. Вычерпайте уголь и, если хотите, приготовьте вторую порцию.

Step 8

Храните древесный уголь в сухом месте. Хотя сам древесный уголь не повреждается водой, он лучше воспламеняется, если он сухой. Если вы используете древесный уголь для приготовления пищи на гриле, используйте молоток, чтобы разбить большую деревянную часть на небольшие кусочки размером с гриль для равномерного нагрева.

Шаг 9

Используйте свою яму, чтобы сделать больше древесного угля. Если вы не планируете делать больше древесного угля, заполните яму, чтобы предотвратить несчастные случаи. Если вы находитесь в лесной местности, залейте яму водой, чтобы удалить все возможные очаги тления после удаления угля.

Варианты для долговременного производства древесного угля

Если вы хотите долгое время производить собственный древесный уголь, но не хотите, чтобы вас споткнули в карьере, то единственное дополнительное оборудование, которое вам нужно, — это старый металлический мусор. банка и еще один относительно герметичный контейнер, который поместится в него.Вы можете использовать эти два контейнера, чтобы сделать печь для обжига древесного угля, которая обеспечивает более контролируемый способ создания древесного угля.

Плотно упакуйте свой герметичный контейнер деревом. Вам нужно как можно меньше свободного места. Вам может понадобиться одно или два вентиляционных отверстия; сделайте их так, чтобы они выходили в окружающий огонь. Сделайте металлический способ подвесить маленький контейнер внутри большой банки. Разожгите в банке огонь и поддерживайте ожог в течение нескольких часов. Дайте обеим банкам полностью остыть и удалите уголь.

Метод печи можно использовать для создания древесного угля художника с использованием ивовых прутьев или специальных древесных углей для использования в фейерверках и других связанных с пиротехникой мероприятиях. Если вы хотите использовать древесный уголь для очистки воды, то приготовление собственного угля — это один из способов убедиться, что в вашей древесине нет нефтяных добавок или консервантов.

Хотя создание собственного древесного угля требует небольших затрат времени на настройку горелки, это очень простой и эффективный процесс. Древесный уголь чаще всего используется в грилях и коптильнях, но также может использоваться в стандартных дровяных печах, деревянных кухонных плитах или для кузнечного дела, что делает его очень полезным навыком для изучения и практики.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *