Производство древесного угля – Производство древесного угля: технология, оборудование

Содержание

Оборудование для производства древесного угля

Древесный уголь – полностью органический материал, применяемый в качестве топлива. Его высокие экологичные свойства известны тем, что при тлении он не выделяет ядовитых и токсичных паров, поскольку полностью состоит из углерода.

В промышленности его широко используют металлургические комплексы и химические заводы, в сельском хозяйстве он применяется как минеральная добавка. Такая высокая потребность в углеродном топливе, в сочетании с уникальными качествами, способствовала разработке технологических процессов для его изготовления.

Древесный уголь изготавливается посредством системы мягкого углежжения, который характеризуется невысоким температурным режимом. Различают древесный уголь трех основных видов:

  1. Черный, получаемый на основе обработки древесины мягких пород.
  2. Белый, изготавливаемый из твердых пород.
  3. Красный, вырабатываемый их деревьев хвойных пород.

При получении угля, в качестве расходного материала используются любые древесные отходы (отходы бумажной, мебельной промышленности, пни, сучья). Причем белый уголь ценится в Японии, а красный – при частном использовании.

Этот универсальный продукт нашел адекватное применение практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Являясь альтернативным видом топлива, он до сих пор активно применяется в домашнем хозяйстве. Промышленные же размеры его применения огромны и многоплановые, они затрагивают следующие области его активного использования:

  • выплавка металлов;
  • очистка воды;
  • как улавливатель вредных и токсичных газов;
  • в медицине при отравлении;
  • подкормка для животных и птиц;
  • в системах общественного питания;
  • в качестве удобрения.

В зависимости от качества, его подразделяют на три сорта, присваивая буквенные обозначения А, Б, В.
Технологический процесс получения этого продукта простой, но требующий дополнительных знаний и навыков. Поэтому часто такой род деятельности используется как прибыльный бизнес. Но, следует учитывать, что при четком понимании роли правильного соблюдения всех этапов процесса, повышается процент выхода качественного продукта.

Технология производства древесного угля стандартно включает в себя 4 основных этапа: сушка, пиролиз, прокалка, остывание. Еще совсем недавно его производство приносило серьезный вред окружающей среде. Но современные технологии решили эту проблему внедрением нового уникального оборудования.

Оборудование для производства

Основу производственного процесса по производству древесного угля составляет следующие механизмы:

  1. Устройство для колки дров на гидравлике.
  2. Бензопилы.
  3. Весы.
  4. Углевыжигательная печь.
  5. Генератор электроэнергии.

Для сооружения печи следует оборудовать открытый и ровный участок, сама печь должна быть высокого качества, обеспечивающая невозможность проникновения кислорода. В ином случае часть сырья будет не обрабатываться, а гореть.

Видео: печь для изготовления древесного угля.

Хорошая печь устроена таким образом, чтобы газы, появляющиеся в ходе окисления, подавались в топку, перегорали там и направлялись для поддержания требуемой температуры. Такая экономия энергоресурсов экологична и экономична.

Существует так же оборудование, в котором имеется возможность использовать только одну емкость. В данном случае процесс непрерывности технологического производства древесного угля нарушается и появляются простои. Решает эту ситуацию наличие съемных емкостей, в которых отдельно можно сушить, окислять дрова и оставлять их догорать.

Современные технологии, используемые для изготовления древесного угля, являются безотходными, экологичными и эргономичными. Оборудование не нуждается в дополнительном и специфическом уходе. На производстве, как правило, работает 3 человека, отвечающие за непрерывность процесса и автоматическую наладку машин.

Оборудование различается своей вариативностью, но сгруппировать их можно в 3 основных вида:

  1. Передвижные установки;
  2. Стационарные механизмы;
  3. Вспомогательная аппаратура.

Первая и вторая группа оборудования отличны между собой наличием и отсутствием возможности для его переноса. Причем некоторые из видов оборудования имеют единую функцию для выполнения сушки и пиролиза.

Углевыжигательные печи обладают весом от 6 до 80 тонн. При выборе передвижного оборудования, следует брать небольшие модели, которые позволят менять их дислокацию. Выбор в их пользу обусловлен отсутствием возможности систематически поставлять расходный материал в конкретное место. Передвижные установки состоят из модулей, оперативно собираются и демонтируются. Их можно располагать без создания дополнительных навесов и защитных помещений.

Стационарные установки, напротив, требуют выделения отдельного приспособленного помещения, которое можно использовать одновременно в качестве хранилища готовой продукции.

Монтаж оборудования должен производиться специалистами и соответствовать положениям ГОСТа. Все установки должны отвечать требованиям безопасности и экологичности, поскольку в печах сжигаются отходы и остатки углерода.

Вспомогательная аппаратура желательна для приобретения, поскольку значительно облегчает затраты, в первую очередь временного характера. К такого рода механизмам относятся весовой и фасовочный дозатор, сепаратор.

Использование печи

Центральным механизмом всего процесса является печь. Современная углевыжигательная печь, или, как ее еще называют – ретортная, существенно отличается от своей предшественницы начала ХХ века. Ее трансформации происходили на фоне роста научно-технических знаний, в результате чего оборудование, используемое теперь, отлично как по внешним характеристикам, так и по качеству выхода продукции.

Применяются различные модификации печей, отличающиеся друг от друга способом подачи теплоносителя на сырье. Поскольку оно располагается в изолированной камере, контакт с топочным газом нивелирован.Процесс подачи материала осуществляется через загрузочный бункер и активационный отсек. Для подачи сырья используется, в качестве вспомогательного механизма, вагонетка.

Загрузка зависит от выбранного типа оборудования и может предполагать ручную или автоматическую подачу. При автоматическом режиме она производится посредством транспортера механического типа. После полной загрузки, вагонетка загоняется в камеру для осуществления сушки-пиролиза.

Камеры, оборудованные отдельными печами, вмещают одновременно три вагонетки.
После закладки, производится сушка сырья, газы, выделяемые в процессе, переправляются в отдельную камеру, сжигаясь там.

В целях повышения производственной эффективности, тепло, оставшееся от пиролизного отсека направляют в камеру сушки. Далее камеры меняются ролями и сушка выполняет функции пиролизной. Весь конденсат выводится через патрубки, специально оборудованные. Таким образом, двойное функционирование этих камер экономит время и энергетические ресурсы. После окончания этого технологического этапа, вагонетки выходят из камер с готовой продукцией.

Сепаратор помогает рассортировать готовый продукт во размерам кусков. При помощи весового дозатора оперативно можно расфасовывать по мешкам крупный уголь. Если в производстве предусмотрено использование фасовочного дозатора, то на фасовку идет мелкий уголь и она осуществляется в открытую упаковку.

Готовый материал можно и брикетировать, для чего используется вспомогательное оборудование.

Изготовление древесно-угольных брикетов также складывается из очередности соблюдения этапов – измельчение угля, создание брикетной массы, прессование брикетов, сушка и прокаливание.

Производство террасной доски

metmastanki.ru

Полезно | Производство древесного угля

Пиролиз древесины

Для того, чтобы из древесины получился уголь, ей нужно пройти процесс пиролиза, разложения без доступа воздуха.
Древесина разлагается в газовой бескислородной атмосфере, в реторте, под воздействием нагрева. Реторта — это замкнутый сосуд, нагревание производят через ее стенки. Парогазы, которые образуются в процессе пиролиза, выводятся через патрубок в реторте. Далее в устройстве для конденсации газ отделяется от жидкости.
Технический процесс начинается с того, что древесину кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и нагревают аппарат до 400-500°С. Пирометр, расположенный в рекреационном отверстии, помогает регулировать температуру.

Процесс пиролиза состоит из трех основных стадий, которые различаются между собой по контрольным замерам и внешним признакам.
Первый этап — это сушка древесины. При температуре до 150°С из сырья выделяется влага.
Второй этап — собственно пиролиз, сухая перегонка. При температуре 150-350°С выделяется газ, и в дистилляте образовываются органические продукты. На этом этапе протекает важный для всего процесса период, называемый экзотермическим. Он заключается в том, что пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С.
Третий этап, прокалка. Если на предыдущем этапе образовался уголь, то на этом происходит отделение от него смол в небольшом количестве и множества неконденсируемых газов. Температура на этом этапе начинается с 350°С и доходит до 550°С.
Процесс распада древесины очень сложный, так как она состоит из целого комплекса органических соединений. Они имеют различный молекулярный вес, поэтому протекающие между ними химические реакции тоже различны. Рассчитать или детально описать все эти реакции будет трудно. Однако, в общих чертах это возможно. Первым, при температуре 150°С, начинается распад ксилана, процесс продолжается при 250°С и более. В результате образуются такие вещества, как уксусная кислота, фурфулол и газы. При температуре 200°С начинается распад лигнина, что приводит к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.
В процессе пиролиза протекают химические реакции, последовательные и параллельные, которые сопровождаются появлением новых и разрывом старых связей, которые существовали до термической обработки. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции. Годы лабораторных исследований и полученный на производстве опыт дали возможность установить связь между протекающими процессами, между химическими составляющими древесины и продуктами, получающимися в результате ее распада. А также установить факторы, которые влияют на эти процессы. Главные показатели, которые определяют ход процесса пиролиза, — это сырье и технические условия его обработки.

Требования к аппаратам для пиролиза древесины

Существует множество аппаратов для термического разложения древесины. Некоторые из них пользовались популярностью в прошлом, но теперь утратили свою актуальность. Другие функционируют и сейчас. Есть категория аппаратов, которые не были воплощены в жизнь и остались на бумаге, на уровне конструкторских разработок.

На сегодняшний день стало возможным построить аппарат, основываясь на знаниях, накопленных в течение нескольких поколений, не изобретая новых технологий. Можно исходить исключительно из пожеланий заказчика и особенностей спроса и сырья, его количества и состава. Самые оптимальные решения углевыжигания в условиях производства сегодня — это те, которые могут быть использованы на территории лесопромышленного предприятия и в состоянии переработать отходы. Необходимые условия для подобного оборудования:
1. Жидкие продукты переработки должны сжигаться, потому что отсутствует необходимость их использования в других целях.
2. Объем производительности оборудования по сырью должен соответствовать объему предприятия по отходам. В таком случае перевозка сырья исключается по ненадобности, на транспортировке экономятся деньги.
3. Простота конструкции установки. В случае перемещения лесозаготовок, она должна быть транспортабельной и удобной в перемещении
4. Экологичность оборудования нужна для того, чтобы свести к минимуму загрязнения окружающей среды
5. Простота в управлении, соответствие нормам пожаробезопасности.
Долгие годы углежжение было экологически небезопасным. А с учетом того, что потребление угля постоянно росло, чистота окружающей среды оказалась под вопросом. И промышленность, и население пользовались результатами работы углевыжигательных ям и бочек. Рос спрос на продукцию и товары, которые изготавливали при помощи угля. Немного позже изобрели печи для производства угля, они нуждались в огромных трудозатратах и вложениях сырья. При этом они производили много выбросов в атмосферу. Не имея изоляции, эти печи нагреваются до 300°С, что является нарушением норм техники безопасности и ставит под угрозу здоровье и жизни людей, обслуживающих оборудование.
В 1992 году была изобретена печь, в которой одновременно в разных секциях происходят процессы сушки, пиролиза и прокалки угля. Парогазы, образующиеся в процессе, выгорают внутри печки. В результате удовлетворяется потребность в дополнительном тепле в том случае, если у дров пониженная влажность. Данная установка в состоянии переработать не только сырье из древесины, но и различные отходы, сельскохозяйственные остатки. Эффективность этой печи заключается в том, что в ней снижены теплопотери. Для охлаждения угля не нужно охлаждать всю установку, достаточно всего лишь вынуть реторту, в которой уже завершился процесс.
Наряду с этими революционными печами, спросом также пользуются компактные, способные к транспортировке к месту производства или скопления сырья. Например, они могут использоваться для переработки отходов лесхозов, при прокладке дорог в многолесных районах. Опилки — это неиспользуемое сырье на многих лесопилках. Для их обработки требуются большие энергозатраты, несоизмеримые с прибылью. Для этих целей можно использовать метод изготовления угля из опилок, спрессованных в брикеты.

Изготовление древесного угля

Одна из древнейших технологий производства в истории человечества — это изготовление продуктов горения древесины. Судя по результатам археологических раскопок, пещерные люди уже знали, что такое древесный уголь. Его могли делать специально или собирать на местах пожаров. В бронзовом веке древесный уголь стал одним из столпов развивающейся культуры. Его изготавливали из тлеющих головней и использовали как топливо, которое не вызывает угара.
В каждой русской деревне в старину была своя кузница. Только в кузне можно было изготовить множество предметов, таких как подковы, соха, коса. И кузницы работали на древесном угле. Ковкий и пластичный чугун великолепного качества можно изготовить исключительно на древесном угле.
Еще одно исторически сложившееся применение древесины — это производство сосновой смолы и дегтя как продукта термической переработки дерева.
Древесный уголь — один из важных продуктов промышленности. Он экологичен, потому что не содержит серы, фосфора, тяжелых металлов. Изготовление сорбентов — еще один вариант применения угля.
На сегодняшний день во всем мире производят около 9 млн тонн древесного угля в год. Львиная доля производства приходится на Бразилию, около 7,5 млн тонн. Россия, несмотря на большое количество леса, производит около 350 тысяч тонн в год. Предложение не покрывает спрос, поэтому в Россию импортируют уголь из Украины, Китая, Белоруссии.
Потребление древесного угля на душу населения в России составляет менее 100 грамм в год. В то же время, среднестатистический европеец расходует более 20 кг угля в год, японец — более 60 кг в год.
При изготовлении древесного угля предпочтение отдается сырью из твердолиственных пород деревьев. Уголь из них получается плотный и прочный. Однако, в современных условиях уголь также изготавливают из отходов хвойных пород, из кустарниковых и осины. Из них тоже можно сделать хороший качественный уголь, если не отклоняться от отработанной технологии и брикетировать продукцию.
Из-за того, что существуют различное сырье и технологии изготовления, в результате обработки получается несколько разновидностей древесного угля. Например, существует сорт топлива для грилей и каминов, называемый «красный уголь». Его производят путем мягкого углежжения при невысокой температуре. В Японии популярен «белый уголь», его выжигают из дальневосточного белого дуба.
Во время термической обработки древесины при ее распаде образуется древесный уголь и другие продукты — жидкие и газообразные.
Жидкие продукты сгорания выходят в капельной фазе, и частично — в парообразном виде. Вместе с неконденсирующимися газами они образуют парогазовую смесь. Эти продукты были так же востребованы, как и уголь, до середины ХХ века. Позже их вытеснили продукты нового поколения, более дешевые, изготовленные из природного газа и нефтепродуктов.
Важным условием получения качественного древесного угля является соблюдение тонкостей технологии производства. Она довольно проста, но если пренебречь ее условиями, то уголь получится мелким, трещиноватым, недожженным, на выходе его будет меньше.

Польза от древесного угля

Сегодня становится очевидным, что с каждым годом масштабы использования древесного угля растут. Это неудивительно, древесный уголь – наиболее экологически чистый вид топлива, соответствует самым высоким требованиям в отличие от дров, торфа и каменного угля. Главные преимущества древесного угля заключаются в следующем:
— готовое топливо высокого качества, экологически чистое и безопасное;
— при горении не образует дыма и пламени, давая при этом требуемую температуру;
— высокая теплоотдача – 31000кДж/кг;
— отсутствие каких-либо вредных веществ;
— неспособность к самовозгоранию;
— хорошая поджарка продуктов благодаря ровному горению и длительному сохранению жара;
— возможность использования для гриля, барбекю, каминов и открытых костров.
Если уголь спрессовать в брикеты, то это придает ему удобную форму, в результате чего при горении выделяется в 1,5 раза больше тепла, а само горение длиться намного дольше, что дает возможность приготовить большее количество пищи.

Преимущество использования древесного угля для приготовления мяса состоит в том, что оно обдается не открытым огнем, а жаром, что делает такое приготовление наиболее безопасным и безвредным для здоровья. В качестве сырья для такого угля лучше всего подходит березовая или дубовая древесина
Древесный уголь относится к малозольным материалам из-за отсутствия в нем посторонних химических примесей. Он обладает высокой теплоустойчивостью и удельным электрическим сопротивлением. Если уголь проколоть, то его электропроводность повыситься и за счет этого можно получать продукты с установленными диэлектрическими свойствами. Для изготовления второстепенных изделий часто используют такие отходы древесноугольного производства как угольная пыль и угольная мелочь, которым не везде можно найти применение.
Сегодня в Европе и азиатских странах все более популярным становится производство угля с использованием брикетных опилок. Таких опилок на любом производстве образуется большое количество, и превращение их в товарную продукцию дает возможность предприятию получить дополнительную прибыль. Плотность брикетов достигает 1100-1200 кг/м, что дает возможность использовать их как высококачественное топливо.
Недавно японские ученые сделали еще одно открытие в пользу древесного угля. Оказывается, он способен поглощать неприятные запахи и вредные элементы в помещении, улучшая тем самым самочувствие человека.


Древесный уголь в промышленном производстве

Древесный уголь – это топливо, которым люди пользовались с древних времен. Позже его начали использовать в кузнях, плавильных печах и медицине. В настоящее время уголь все больше находит свое применение в промышленности и других сферах производства.
В промышленности древесному углю отведена роль восстановителя. Из-за уникального состава его начали применять в этой сфере еще в начале двадцатого века. Например, в Бразилии благодаря древесному углю производят чугун. Такой чугун не содержит элементы фосфора и серы, которые попадают в него при использовании каменноугольного кокса, а расход угля составляет всего 0,5 тонны на одну тонну чугуна. Чугун, полученный при помощи древесного угля, более крепкий и не поддается разрушению. Эти преимущества сегодня широко используют в России, где из чугуна делают решетки, скульптуры и настольные фигуры.
Древесный уголь широко популярен как покровный флюс для выплавки бронзы, латуни, никелевых сплавов, марганца и других ценных металлов. В радиоэлектронной промышленности древесный уголь незаменим при создании кристаллического кремния и выплавки кремнистых сплавов.
Удачно применяют древесный уголь из мягколиственных пород древесины в приборостроении и полиграфическом производстве для шлифовки и полировки деталей. За счет низкого содержания в нем золы и загрязнений, уголь используют для производства твердой смазки, в которой сильно нуждаются предприятия машиностроения.
Уголь из древесины ольхи нашел свое применение в производстве дымных порохов. Содержание углерода в таком угле составляет от 72 до 80 процентов, что дает высокую скорость горения в отличие от угля, основанного на других породах древесины, который слишком долго возгорается.
В наше время во многих отраслях народного хозяйства нашли применение электороугольные изделия. Их производят из чистых углеродных материалов, таких как древесный уголь, нефтяной и пековый кокс. Такие изделия действуют в электрооборудовании разнообразных двигателей, в электромашинах и т.д.
В пластмассовом производстве древесный уголь позволяет заменить дорогой и дефицитный гранит. Здесь его используют в качестве наполнителя пластмасс.
В Западной Европе древесный уголь можно найти в продаже практически в любом магазине. Постепенно данное новшество приходит и к нам. Приобретают его чаще всего дачники, любители загородного отдыха, шашлычные, рестораны. Приготовленное на угле блюдо обладает приятным ароматом дымка и поджаристой корочкой, что делает его вкус незабываемым.

Переработка отходов

Проблема утилизации двервесных отходов была и остается одной из самых насущных для предприятий по лесозаготовке и переработке. Только при заготовке древесины теряется до 25% биомассы, которая остается в лесу. При дальнейшей переработке отходов образуется не меньше: опилки стружки, срезки, горбыли.
Одной из главных тенденций в этом направлении сейчас является сжигание для получения тепловой и электрической энергии. Однако неудобства транспортировки и складирования ряда отходов делают этот процесс довольно затратным. Но все возрастающее использование древесного угля в качестве альтернативы традиционным видам топлива, побуждает людей к поискам новых направлений борьбы с лесными отходами. Последним достижением в этой сфере является получение так называемого древесного угля-сырца. При этом методе происходит переработка отходов от вырубки и ведется зачистка леса, а главное – утилизируется древесина мягколиственных пород деревьев.
По требованиям ГОСТа существует несколько марок древесного угля: «А», «Б» и «В». Отличаются они типом древесины, разлагаемой без доступа воздуха в специальных аппаратах. Так, марку «А» получают из твердолиственной древесины, «Б» — из смеси твердо- и мягколиственной древесины, «В» — из смеси твердо-, мягколиственной и хвойной древесины.
Именно уголь марки «Б» и «В» позволяет изготавливать древесноугольные брикеты, которые относятся к одним из самых действенных методов подготовки угля к утилизации. На предприятиях, занятых производством древесного угля, образуется довольно большое количество мелких отходов, у которых нет дальнейшего применения, но которые можно образовывать в брикеты. Такие древесноугольные брикеты являются довольно качественным сортом топлива, они обладают высокой механической прочностью и плотностью. Топливные брикеты представляют собой идеальный вид биотоплива, произведенный из чистых древесных отходов без использования каких-либо химических добавок. В Европе такие брикеты стали обыденным делом и одним из наиболее дешевых и экологически чистых видов топлива. Их применяют в домашних условиях для печей и каминов, а также на котельных и ТЭЦ. В топливных брикетах отсутствует сера, из-за этого при сгорании не образуется ее окислов, а содержание углерода является минимальным.
Утилизация отходов – дело не из дешевых и требует высоких капиталовложений на вывоз отходов в качестве мусора, к тому же наносит большой урон окружающей среде. Поэтому оптимальный вариант – это переработка отходов. Она приносит предприятию дополнительную прибыль и не несет загрязнений для окружающей среды.


Область применения древесного угля

Древе ный уголь является углеродной массой, состоящей из большого количества каменноугольных материалов. Древесный уголь производился на протяжении многих тысячелетий, а сегодня он является основным источником энергии во всем мире. Производят его из таких естественных материалов, как дуб, клен и фруктовые деревья. Они дают лучший сорт древесного угля.
Сейчас область применения древесного угля увеличивается. Он используется при фильтрации органических составов хлора, бензина, пестицидов и других ядовитых химикатов, как топливо его можно применять для приготовления стейков, гамбургеров и вообще для любого пикника древесный уголь будет весьма кстати. Древесный уголь полностью безопасен для приготовления пищи на открытом огне. При этом только 30% температуры, выделяемой при сгорании, идет непосредственно на приготовление пищи, остальные же 70% оказываются непригодными. В странах с холодным климатом для максимизации использования выделяемого при сгорании тепла, эти непригодные 70% направляют на обогрев помещения.
Однако использовать его надо весьма рационально, тогда древесный уголь сохранит свою ценность на долгие столетия. Эффективность применения древесного угля состоит в передаче как можно большего количества высокой температуры объекту, который надо нагреть и зависит от того, насколько рационально используется уголь.
Качество древесного угля устанавливают разными методами и способами. Для получения древесного угля высокого качества иногда приходится поднимать цену. Сжигание древесного угля в быту дает очень высокие результаты, что позволяет говорить о его рациональном применении в домашних условиях. Поэтому, считается, что внутренний рынок менее требователен к качеству угля, чем внешний. На внешний рынок уголь экспортируют для использования в сталелитейной и химической промышленности. Следует учесть, что еще уголь применяется в кулинарии и барбекю.
Благодаря своим полезным физическим и химическим свойствам уголь стали применять в сталеплавильной промышленности. Он является самым дорогим сырьем для доменных печей и поэтому должен быть сильно спрессованным.
Полезные свойства имеет не только сам древесный уголь, но и пепел, который образуется после его сжигания. Пепел является таким же минералом, как глина, кварц и окиси кальция, поэтому он нашел свое применение в лесном и сельском хозяйстве в качестве удобрения.

Углевыжигательные аппараты

В настоящее время известно несколько видов древесного угля, который связаны с различной технологией производства и особенностями сырья. Так в Японии большой популярностью пользуется так называемый «белый» уголь. Его выжигают из дальневосточного дуба. Для каминов и грилей за рубежом используют «красный» уголь, изготавливаемый мягким углежжением на низкой температуре.
В качестве сырья для углежжения основное преимущество отдается твердолиственной древесине. Уголь из нее выходит прочный и плотный. В последнее время много внимания уделяют использованию отходов хвойных пород для производства древесного угля, однако чтобы произвести из них качественный уголь его необходимо брикетировать.
На сегодняшний день создано огромное количество аппаратов для термического разложения древесины. Данные углевыжигательные аппараты должны соответствовать следующим условиям:
— продуктивность по сырью равна объему отходов на предприятии, обычно это 3-20 тыс. м3 в год, что позволяет исключить дальние перевозки сырья, которые удорожают производство;
— при низкой производительности жидкие продукты необходимо сжигать, а не перерабатывать. Таким образом, покрываются потребности процесса в тепле;
— аппарат должен быть экологически чистым и не производить выбросы в атмосферу;
— аппарат должен быть простым в изготовлении и транспортабельным;
— аппарат должен быть прост в управлении, взрыво- и пожаробезопасен.
Исторически сложилось так, что углежжение всегда являлось экологически грязным процессом. И то, что за последние сто лет вырос спрос на товары, для изготовления которых нужен древесный уголь, оказывает все большее влияние на экологию, ставя под угрозу выживание самой природы. Но спрос на древесный уголь продолжает увеличиваться. Предпринимателей интересует только прибыль, поэтому в поле их зрения попали дешевые печи УВП-5. Они не требуют много ручного труда, но выбрасывают в атмосферу слишком много паров газов. У печей нет изоляции, поэтому несутся огромные потери тепла. Температура на поверхности печи при экзотерме достигает 300 0С, что нарушает нормативы техники безопасности. Из одного кубометра дров угля выходит в два раза меньше, чем у рационально спроектированных установок, но благодаря плотной укладке дров данные печи являются высокоэффективными по выходу угля на единицу объема установки и на тонну затраченного металла. Использование печи УВП-5 восходит к советской системе, в которой уничтожение природы оправдывалось производственными потребностями.
Альтернативой стала разработанная в 1992 году печь. В 1997 году она получила патент России №2115689. В этой печи реторты установлены таким образом, что если в одной идет сушка, то в другой происходит пиролиз, а в третьей – прокалка угля. Пары газов выводятся через специальные каналы в топочный объем и там догорают. Потребность в тепле покрывается при влажности дров меньше 50%, если влажность больше, то в топку добавляют еще дров. Топка работает без перерыва, а при окончании процесса реторты вынимаются и ставятся на охлаждение в специальные подставки. В свободное отверстие вставляется следующая реторта, заполненная новыми дровами. В итоге топочное пространство не охлаждается, а потери тепла уменьшаются.

Производство древесного угля традиционными и индустриальными методами

Производить и использовать древесный уголь люди начали еще в каменном веке. Тогда он использовался в сельском хозяйстве, а также как топливо для приготовления пищи. В развивающихся странах и сегодня в использовании древесного угля ничего не поменялось. Его все еще продолжают использовать для приготовления пищи, поскольку как топливо он имеет высокую теплотворную способность. В развитых странах направление использования древесного угля несколько поменялось. В настоящее время его применяют в медном и цинковом производстве, а также как топливо для барбекю.
Получают древесный уголь при помощи нагревания древесины, при котором происходит выделение смолы и смеси газов. Важным показателем для качества древесины является уровень содержания влаги. Чем ее больше, тем меньше угля можно произвести. Все известные на сегодня способы производства древесного угля делятся на традиционные и индустриальные.

Традиционными способами производили уголь до начала двадцатого века. Древесину слаживали в ямы, которые выкапывали в виде лодок. В земляных ямах делали отверстия, через которые поджигали древесину. Из-за своей дешевизны, такой способ используют и до сегодняшнего дня в развивающихся странах, однако производительность выходит очень низкая: всего 1 кг древесного угля из 10-12 кг леса. В 70-х годах прошлого века люди начали улучшать традиционные методы производства. Первым шагом в этом направлении стало оборудование земляных печей дымоходами, которые делали из нефтяных барабанов. Благодаря этому происходит частичное сгорание деревянной окантовки для обеспечения высокой температуры, требуемой для коксования. В итоге 1 кг древесного угля удается получить из 8 кг леса.
В конце двадцатого века открываются индустриальные технологии, позволяющие повысить результат и качество производства древесного угля, которых невозможно достигнуть при традиционных методах. Были созданы новые типы печей с автоматическим и полуавтоматическим управлением, что подняло производительность до 1 кг древесного угля с 5-7 кг леса. Однако заводы с данным способом производства выбрасывают в окружающую среду слишком много дыма, сажи и грязного воздуха, что является небезопасным для здоровья человека. Поэтому последней тенденцией в индустриальном производстве древесного угля является усовершенствование оборудования для минимизации влияния его работы на экологию, сохраняя при этом качество и количество древесного угля на высоком уровне. Для этого стальные емкости заполняют высушенным лесом и помещают в выложенную кирпичом печь, которая предварительно нагрета до 900 0С. Нагретые вместе с лесом смолы и газ поступают в специальную высокотемпературную камеру сгорания. Газ в этой камере применяется для нагрева печей коксования и предварительной сушки леса. При правильном управлении температурой, в таком современном оборудовании 1 кг древесного угля можно получить из 3-4 кг леса.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

ecobowels.wordpress.com

Бизнес-план производства древесного угля. Технология и необходимое оборудование для изготовления древесного угля :: BusinessMan.ru

Человек ежедневно использует различные виды энергии, и ее потребление возрастает в геометрической прогрессии, поэтому растет и потребность в топливе, благодаря которому она вырабатывается и которое принято относить к возобновляемым ресурсам, ведь деревья растут.

Кроме того, данный вид топлива — биологический, а это означает, что он экологически чист и безопасен для атмосферы. Именно поэтому многих может заинтересовать бизнес-план производства древесного угля.

Особенности и характерные черты

Производством древесного угля на Руси занимались с очень давних времен — его в использовали в кузницах для печей. Поэтому, составив бизнес-план производства древесного угля и занявшись его реализацией, вы не просто откроете свое дело, а продолжите многовековую традицию.

Перед тем как решиться на открытие собственного производства в данной сфере, необходимо разобраться в основных его нюансах. Древесный уголь представляет собой вещество с высоким содержанием углерода, которое получается посредством пиролиза древесины в условиях вакуумной среды, то есть без какого-либо доступа кислорода.

Это означает, что вам потребуются специальные печи для выжигания угля, где будет осуществляться первичное горение сырья. Пламя в данном случае создается благодаря использованию газов, то есть летучих пиролизных продуктов, а не за счет процесса тления древесины.

Если говорить простыми словами, то производится обугливание сырья при температуре 450-500 градусов по Цельсию. В результате пиролиза получается не только основной продукт, но и ацетон, уксусная кислота, смолы, метанол и прочие продукты.

Поэтому бизнес-план производства древесного угля должен включать возможность производства дополнительных продуктов. Однако если выработка жидких компонентов осуществляется в малых количествах, которые совершенно невыгодно перерабатывать, то лучше использовать их для формирования тепла, что позволит существенно уменьшить расходы в данной области.

Общая картина

В мире производится девять миллионов тонн угля ежегодно. Бразилии принадлежит первое место на планете по изготовлению данного типа топлива. В России, при том, что тут имеется обилие лесных массивов, ежегодно производится лишь 100 тысяч тонн угля, поэтому в стране наблюдается сильный его недостаток.

Именно поэтому постоянно импортируется уголь, производимый в Белоруссии, Украине и Китае. Любой предприниматель вполне может занять свое место в данной нише, так как отечественный продукт надлежащего качества пользуется среди потребителей огромным спросом.

Технология производства древесного угля

Перед тем как начать свой бизнес, необходимо определиться с целым рядом очень важных моментов. В первую очередь вам стоит решить, какая будет использоваться технология производства древесного угля, а также какой структурой будет обладать сырье. В случае, если вы заинтересуетесь производством «белого» угля, то сможете осуществлять его экспорт в Японию, где он пользуется очень большим спросом.

Хозяева частных домов, в которых есть камины, обычно приобретают «красный» уголь. Его производство осуществляется с мягким углежжением и при невысокой температуре. И теперь мы вплотную подошли к вопросу о том, из чего делают древесный уголь. Для этого используется древесина либо ее отходы. Стоит отдавать предпочтение твердолиственным породам. В последнее время все чаще используются в качестве сырья отходы хвойных, кустарниковых пород деревьев, а также осина.

Суть производственного процесса

Итак, если вы составили бизнес-план производства древесного угля, то, производя предварительные расчеты окупаемости, учитывайте тот факт, что на деле может оказаться так, что выход угля будет гораздо меньше, чем вы предполагали.

Это связано с тем, что в аппарат попадает кислород, из-за которого происходит непосредственное горение древесины. Именно поэтому вы должны заняться организацией четкой производственной структуры и технологии, позволяющей снизить потери, а также не допустить брака в виде недожженного продукта с трещинами и запахом смол.

Рабочий процесс

Чтобы начать деятельность, вам потребуется специальное оборудование для производства древесного угля. Его существует очень много, но следует выбрать такое, которое можно использовать в промышленных масштабах для активной переработки лесных отходов. Фабрику стоит размещать в непосредственной близости от древесного производства, а ее оборудование должно соответствовать масштабам отходов.

Можно возвести свое производство рядом с лесоповалом. Если сырье будет находиться максимально близко, то вы сможете уменьшить расходы, связанные с его перевозкой. Поэтому оборудование для производства древесного угля должно быть транспортабельным — это позволит следовать за лесозаготовительным производством.

Важно, чтобы процесс изготовления был экологичным, что позволит уменьшить выбросы, наносящие немалый вред окружающей среде. Если печи для выжига древесного угля обладают простой конструкцией, то пользоваться ими и ремонтировать, в случае возникновения каких-либо неисправностей, не составит труда.

Производственный процесс

Все производство включает три этапа. На первом осуществляется сушка древесины, с которой будет осуществляться последующая работа. Всем известно, что влажное сырье тлеть не будет. На втором этапе начинается процесс пиролиза. Во всем производстве этот шаг является наиболее важным. На третьем этапе осуществляется прокалка, в процессе которой от заготовленного угля будут отделяться лишние газы и смолы.

Печь, предназначенная для производства бескислородного пиролиза, оборудована ретортой, представляющей собой замкнутый сосуд, нагреваемый снаружи. Процесс горения осуществляется сначала в камере, из которой воздух предварительно выкачивается.

Через патрубок происходит отделение парогазов, разделяемых с жидкостью в устройстве конденсации. Печи для производства древесного угля обладают достаточно простой конструкцией, однако при этом они весьма эффективны. Сам производственный процесс ручной и весьма трудоемкий, так что требуется особая физическая подготовка.

Разные варианты производства

Производство угля можно осуществлять с использованием одной из двух технологий: ямной или кучной. Кучное жжение требует только дров, воды и дерна, а кучи при этом делаются лежачими или стоячими. Главное тут одно: древесина должна перерабатываться в куче, имеющей одинаковую плотность.

Помимо места для производства, оборудования и сырья, требуется еще и высококвалифицированный персонал, способный по внешнему виду перерабатываемой продукции определить, на какой стадии находится процесс производства, когда он должен завершиться, ведь не существует каких-то определенных приборов и параметров, с помощью которых можно определить готовность угля. Для этого и нанимается человек, у которого глаз на это дело хорошо наметан, и который станет соблюдать все правила, предписываемые техникой безопасности.

Вопросы сбыта

Продажа древесного угля в России для вас не будет прибыльной, так как тут его потребление крайне мало, поэтому стоит рассмотреть возможность для его экспорта за границу, к примеру, в Европу или Японию. Но при том, что его потребление в нашей стране невелико, не стоит забывать о возможности реализации на месте, ведь его все равно не хватает. Поиск покупателей стоит осуществлять среди частных лиц и энергетических компаний.

Заявить о себе

В рекламной кампании необходимо делать упор конкретно на экологические показатели данного вида топлива, ведь в мире эта проблема стоит весьма остро. Древесный уголь при этом соответствует характеристикам известных типов топлива, таким как торф и каменный уголь.

Горение этого вида угля бездымное, но оно дает при этом соответствующую температуру. Помимо того, данное топливо отвечает всем требованиям безопасности, ведь оно неспособно к самовозгоранию. От его горения почти нет отходов, так как в нем отсутствуют вредные примеси.

При верном подходе бизнес по производству древесного угля можно в достаточно короткие сроки раскрутить очень даже хорошо, что позволит получать прибыль достаточно быстро. Главное — учесть все требования, которые предъявляются при его производстве.

businessman.ru

Производство древесного угля

Бизнес на производстве древесного угля. Технология и оборудование для производства древесного угля.

Производство древесного угля – быстро окупаемый бизнес на древесных отходах. Чтобы организовать небольшое производство, не нужны значительные капиталовложения. Бизнес на угле выгоден в первую очередь при доступности сырья — отходов древесины. Оптовая стоимость одной тонны древесного угля составляет 500 – 900$.

.

Древесный уголь это экологически чистое топливо, при горении он не выделяет вредных веществ, обладает высокой теплоотдачей и практически не дымит.

Существует несколько видов древесного угля, которые можно получить из определённой древесины:

  • Чёрный – из мягких пород тополь, липа, ольха, осина, ива.
  • Красный – из хвойных пород сосна, ель.
  • Белый – из твёрдых пород берёза, дуб, граб, вяз.

Наиболее качественный и дорогой уголь можно получить из твёрдых пород дерева.

Оборудование для производства древесного угля.

Для организации производства древесного угля понадобится следующее оборудование.

Пиролизная бездымная печь.

Ещё сравнительно недавно для производства древесного угля использовались печи открытого типа, которые имели низкий процент выхода угля и к тому же наносили вред, окружающей среде выбрасывая газы в атмосферу. В настоящий момент на производствах используются печи закрытого типа (пиролизные) которые позволяют получить практически вдвое больше угля, чем в печах открытого типа и не загрязняют окружающую среду.

При выборе печи нужно в первую очередь ориентироваться на производительность, ремонтопригодность и цену.

Также для распиливания древесины понадобятся бензопилы и топор колун, чтобы колоть крупные поленья.

Сепаратор для разделения углей на фракции.

Весы и мешкозашивочная машина для фасовки.

Технология производства древесного угля.

Для производства древесного угля применяется технология пиролиза – обжиг древесины в ёмкости без доступа кислорода при температуре до 500 °С. При пиролизе газы, которые выделяются при горении остаются в камере и тем самым поддерживают процесс горения, парогазы выводятся через патрубок  в конденсаторе, жидкость отделяется от газа.

Процесс происходит в реторте (замкнутый сосуд) в котором древесина разлагается без доступа воздуха под воздействием нагрева.

Древесину загружают в реторту, печь растапливают и нагревают реторту, температуру контролируют с помощью пирометра.

Сначала реторту нагревают до температуры 150 °С, из древесины выделяется влага и происходит процесс сушки древесины.

Далее температуру поднимают до 300 — 350 °С, начинается процесс пиролиза, выделяется газ, реакционное тепло, древесина обугливается образуется уголь.

Теперь уголь нужно отделить от смол и неконденсируемых газов, для этого температуру в установке поднимают до 500 °С, процесс называется прокалкой.

Процесс останавливают и печь охлаждают.

Когда уголь остывает, его вынимают из печи, просеивают на сепараторе и упаковывают.

Бизнес на производстве древесного угля.

Производство нужно располагать на загородных территориях, лучшим вариантом будет участок на окраине посёлка. Следует помнить, что санитарная зона производства с пиролизными печами должна составлять не менее 100 метров, это минимальное расстояние к жилым постройкам.

Для печей не требуется помещение, их размещают на открытой площадке, но для хранения угля потребуется крытое сухое помещение.

Что касается прибыли, то она напрямую зависит от стоимости закупки древесина и её типа. Сами по себе отходы древесины стоят достаточно дёшево, но транспортировка, погрузка, доставка, могут значительно увеличить себестоимость сырья. Поэтому рентабельней организовывать производство древесного угля  непосредственно возле лесопилок.

Если использовать древесину мягких сортов, то выход 1 тонны угля получается с 11 м ³ древесины. При использовании твёрдых пород 7 м³ на 1 тонну угля. Оптовая цена древесного угля в зависимости от типа использованной при производстве древесины может составлять 500 – 900$ за тонну.

Популярные бизнес идеи

Поделитесь этой идеей бизнеса в соц. сетях

idei-biz.com

Производство Угля Древесного как Бизнес в 2019 году

Древесный уголь — это микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Его объем потребления ежегодно только увеличивается. Данный вид топлива применяется в самых различных областях, будь-то металлургическая промышленность, фармакология, при производстве активированного угля и подобного рода медикаментов, в сельском хозяйстве и других отраслях, ведь уголь на 100% состоит из углерода. Однако наиболее часто его применяют в бытовых нуждах. Стоит отметить, что в Западной Европе и Соединенных Штатах Америки, древесный уголь является неотъемлемым атрибутом любого барбекю или приготовления пищи на мангале. Подобные тенденции становятся традиционными и в нашей стране все в большей и большей мере.

Оборудование для производства древесного угля

При производстве угля используется специальная углевыжегательная печь, которая может быть выполнена в стационарном или передвижном исполнении. В качестве сырья на территории РФ используется дуб, береза, ясень, клен, граб.

Если пытаться оценить стоимость подобного оборудования, то можно ориентировочно выделить несколько вариантов. Печь для производства угля приблизительными объемами до семидесяти тонн готового продукта в год, ее стоимость составит примерно около 10 000-20 000$, при объемах свыше ста тонн готового продукта в год, стоимость такой печи составит от 60 000$ и выше.

При эксплуатации оборудования для производства угля используется приблизительно порядка 200 квадратных метров открытого пространства. Данная цифра приведена с учетом места для хранения сырья. Подобная цифра будет справедлива как для передвижной, так и для стационарной установки. Для обслуживания такой печи необходимо 2-4 человека, данная цифра не принципиальна, и она напрямую зависит от потребности в скорости повторного использования оборудования.

Как делают древесный уголь – технология производства

Описание процесса

Используется несколько технологических процессов, наиболее оптимальным и выгодным из которых является сжигание сырья при помощи установки, исключающей использование кислорода. Такое оборудование носит название углевыжигательной печью роторного типа, а такой тип приготовления древесного топлива еще называется пиролизом.

Принцип работы такого оборудования происходит в несколько этапов:

  • для начала в топочную камеру печи закладываются деревянные дрова той или иной породы дерева для сушки;
  • затем, разжигаются специально приготовленные сухие и хорошо горящие дрова в топочной камере, и по достижении определенной температуры начинается процесс пиролиза, то есть сжигание древесного сырья без участия кислорода. Главным достоинством применяемого оборудования является тот принцип, что выделяющиеся при сжигании газы не выбрасываются в окружающую среду, а отправляются обратно в камеру для поддержания нужной температуры сжигания. За счет этого, не требуется дополнительного топлива для поддержания процесса пиролиза, всю необходимую тепловую энергию установка получает из таких газов;
  • производство угля при помощи этих технологичных установок можно проводить в несколько смен, так как уже готовое сырье помещается на специальный поддон для дальнейшего остывания, а его место в печи, в это же самое время может занять следующая порция дров, которая перемещается из сушильной камеры.

Видео как делают:

Если говорить о последовательности производства угля, то она состоит из подготовки дров, загрузки, сушки, непосредственно самого процесса пиролиза, дальнейшего остывания и окончательной выгрузки из установки.

ГОСТ

Действующим стандартом на момент публикации статьи является ГОСТ 7657-84.

Экономия

Использование и эксплуатация таких пиролизных печей является высокоэффективной и экологически безопасной, а также не требующей каких-либо дополнительных источников энергии, ведь она не оборудуется какими-либо нагнетателями или вентиляторами, а, следовательно, не требует затрат электричества. Здесь исключением можно считать обеспечение и подводка освещения, для работы в темное время суток. Конечно же, нельзя отбрасывать со счетов затраты по использованию вспомогательного оборудования, будь то электропила или бензопила, для подготовки и распила древесного сырья, а также специального подъемника, который будет вполне актуален при использовании больших и высокопроизводительных печей.

Важным моментом экономии можно считать внедрение технологии, которая подразумевает использование не цельных дров, а специальных древесных брикетов. При применении этой технологии, конечный продукт получается существенно лучшего качества, и при этом такое производство оказывается совершенно безотходным, так как появляется возможность перерабатывать даже мелкие щепки или опилки.

Еще одним важным пунктом, на который стоит обратить особенное внимание, это минимизация затрат при закупке сырья для производства угля. Имеет смысл использовать и закупать, прежде всего, отходы лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, а также любых некондиционных древесных материалов, будь то вследствие присутствия достаточно большого количества гнилостных образований, различного валежника, горелого леса, бурелома и других вариантов.

Загрузка…

moybiznes.org

Производство древесного угля в домашних условиях: видео и технология

Собираясь выехать на природу с семьей или друзьями, каждый старается запастись всем необходимым, в том числе и специальным топливом, которое используется для приготовления шашлыков и других, не менее вкусных блюд. А задумывался кто — либо над тем, что данный продукт можно производить самостоятельно в домашних условиях? Более того, это может стать весьма прибыльным бизнесом при минимальных затратах.

Существует много способов получения древесного угля. Наиболее простым является выжигание в специально подготовленной яме. Кстати, данная технология представляет собой самый доступный вариант. Чтобы понять, как происходит процесс, можно посмотреть видео, после чего браться за работу.

Как правило, производство древесного угля в промышленных масштабах основано на использовании специальных углевыжигательных печей. Их особенность заключается в том, что деревянные брикеты сжигаются при достаточно высокой температуре, при этом отсутствует доступ кислорода, что не дает возможности сгорать сырью полностью и исключается разрушение дерева до состояния золы.

Инструкция по изготовлению

Чтобы изготовить небольшое количество древесного угля в домашних условиях, следует взять древесину, из которой в процессе получится то, что нужно. Чтобы качество угля было высоким, желательно распилить дерево на брикеты небольшого размера. Это так же поможет избежать значительных расходов сырья. Для производства древесного угля так же понадобятся дрова, для разведения костра емкость из металла с герметичной крышкой. Для этих целей вполне сгодится бочка объемом примерно 250 литров.

  1. В домашних условиях можно применить в качестве подставки блоки из железобетона или обычные кирпичи, на которых нужно поместить бочку.
  2. Технология производства древесного угля подразумевает удаление коры из дерева, потому что во время обжига она будет выделять едкий газ.
  3. Емкость заполняется до самого верха брикетами, закрывается крышкой и под ней разводится костер. Можно самостоятельно снять видео о том, как происходит изготовление данного материала, затем поделиться им в интернет — сети.
  4. Чтобы исключить выход тепла из бочки с брикетами, имеющиеся зазоры под крышкой рекомендуется замазать обычной смолой. Но вместе с тем, необходимы отверстия для выхода скапливающихся газов, и проделать их необходимо. Так исключается вероятность взрыва. Диаметр отверстий должен быть небольшой, так как основная температура внутри должна быть не менее 350 градусов.
  5. Бочку следует держать на костре определенное количество времени в закрытом состоянии даже после того, как из нее вышли все газы.

Само производство древесного угля длится в течение двух с половиной часов. Если посмотреть видео данной технологии, то в нем будут показаны самые основные моменты. Собственно, длительность ролика значительно короче по времени.

По прошествии времени бочка убирается с огня, и оставляется без доступа кислорода вовнутрь. Это делается для того, чтобы производимое топливо полностью остыло. Если она будет сразу открыта, возможно возгорание. Таким образом, производство угля из древесины домашних условиях будет высококачественным.

Традиционный метод

Еще один способ, по которому можно производить этот вид топлива, отличается большей простотой и его так же можно изучить по видео. Суть его заключается в том, что для этого нет необходимости использовать емкость из металла.

Следуя пошаговой инструкции, получится не менее качественный продукт:

  • Древесина выкладывается пирамидой и разводится костер;
  • Запрещается использование вспомогательных горючих веществ, таких как бензин или что-либо другое в момент разжигания огня, так как в конечном продукте может оставаться запах;
  • После догорания костра остаются угли красного цвета, которые следует аккуратно собрать, и переложить в какую — ни будь емкость;
  • Все собранное накрывается плотной крышкой и оставляется до полного остывания. Длительность данного процесса составляет не более двух часов.

Каждый, кому интересно производство такого вида топлива, может для себя найти и другие способы, видео которых существует большое количество. При несущественных затратах материалов и времени можно наладить изготовление, после чего заняться сбытом конечного продукта. Особенно он востребован с наступлением весенне-летнего сезона, когда в выходные дни люди массово собираются и выезжают на природу, чтобы отдохнуть.

homebusinessaz.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о