Технологія виробництва деревного вугілля, теплота його згоряння, вимоги ГОСТу

Виробництво деревного вугілля до недавніх пір завдавало значної шкоди навколишньому середовищу: виділяються при перепалюючи гази викидалися в атмосферу, забруднюючи її. Сучасні технології не тільки усунули цю проблему, але і дали змогу отримувати вигоду з утворених в процесі перепалюючи піролізних газів.

Суть в тому, що в сучасних печах для отримання деревного вугілля є знімні реторти (ємності, куди завантажуються дрова). Їх через спеціальні отвори встановлюються зверху на топку. Утворені при піролізі (окисленні без доступу кисню) гази через спеціальні отвори відводяться і подаються в топку, де вони перегорають. Таким чином виходить, що «відходи виробництва», які раніше буквально розсіювалися в повітрі, використовуються для підтримки необхідної для перепалюючи деревини температури. Якщо вологість деревини невисока, цих газів досить для отримання деревного вугілля, що значно зменшує витрати на енергоносії.

Подібна технологія має ще один вагомий плюс: реторти можуть встановлюватися зі зсувом у часі, забезпечуючи безперервний процес. Будь-яка технологія отримання вугілля з деревини перебуває із декількох етапів: сушіння, піролізу, дожига і охолодження. Якщо є можливість використовувати тільки одну ємність, то про безперервність процесу мови бути не може: спочатку в піч завантажують дрова, її розтоплюють, потім дрова сушаться, потім вони перегорають і піч гасять, щоб вугілля охолов. Потім продукт вигрібають і процес починається спочатку. Використання знімних реторт вирішує проблему: поки в одній ємності дрова сушаться, в іншій вони окислюються, в наступній догоряють. Ту реторту в якій процес закінчено, дістають, встановлюють на майданчик для охолодження, а на її місце завантажують іншу зі «свіжим» матеріалом. При цьому виділяється при піролізі газ в одній з реторт служить основним джерелом енергії для переробки інших. У відео описаний один з варіантів побудови процесу.

Застосування деревного вугілля

Виробництво деревного вугілля – перспективний напрямок. Його споживання постійно зростає, причому він використовується як на виробництві, так і для побутових цілей. Застосування в побуті усі знають: приготування їжі на мангалі і в барбекю сьогодні вже практично не обходиться без деревного вугілля. Деревне вугілля багато хто воліє закладати в каміни: це паливо не димить, не виділяє газів (зокрема, чадного) і має велику теплотворну здатність.

У промисловості деревне вугілля застосовують у металургії (в нашій країні практично не практикується), для виготовлення фільтрів різного призначення. Використовується він при виплавці деяких цінних металів, кристалічного кремнію, активованого вугілля. Знаходить застосування в сільському господарстві і в медицині.

Використовувати деревне вугілля можна і для опалення. Особливість його горіння полягає в тому, що високих язиків полум’я немає. Зате є рівномірний стійкий жар. Температура горіння деревного вугілля залежить від декількох факторів: від щільності (з різних сортів деревини вугілля виходить різної щільності), від його якості (умов випалу) і від кількості кисню, що подається під час горіння. У звичайному відкритому вогнищі температура може коливатися від 400 оС до 900оС, але при особливих умовах можна досягти і 1200оС (ковальський горн). Якщо говорити про середні значення, то вважається що теплотворна здатність деревного вугілля 30МДж / кг.

Вид палива для твердопаливного котла Питома теплота згоряння, МДж Питома теплота згоряння, кВт / год
буровугільний брикет 21 5,84
Необроблений буре вугілля 14,7 4,09
соснові дрова 8,9 2,47
дубові дрова 13 3,61
березові дрова 11,7 3,25
Кам’яне вугілля 29,3 8,14
Кокс 29 8,06
Деревне вугілля 30-31 8,62
Торф (сухий) 15 4,17

Як бачимо з таблиці, тепла деревне вугілля виділяє, по крайней мере, не менше, ніж кам’яне вугілля і майже в два з половиною рази більше, ніж найкращі дрова. Чому ж його майже не використовують для опалення? По-перше, в нашій країні вугілля деревне проводиться в дуже малих обсягах (в світі виробляють 9 млн. Тонн на рік, на частку України припадає 100 тис. Тонн) і має високу ціну. Якщо навіть купувати його у виробників, то при закупівлі до 5 тонн просять 180 грн. за 10кг (18000 за тонну). Навіть при економному витраті виходить досить дорого. Якщо ви живете в місцях, де велика кількість лісів, в яких завжди вистачає сухостою, то забезпечити собі деяку кількість деревного вугілля не дуже складно навіть без обладнання. Можна скористатися традиційними технологіями вуглевипалювання, які для процесу вимагають лише наявності металевої бочки, та й то не обов’язково. Звичайно, таким способом на всю зиму не запастися, але на те, щоб засипати якусь кількість в котел на ніч для підтримки комфортної температури нажечь можна.

Вимоги до деревного вугілля

Згідно ГОСТ7657 84 деревне вугілля повинен мати:

  • Зольність не більше 3%
  • Вміст летких речовин не більше 20%

Виготовляється цей вид палива з різних порід деревини, які ділять на дві групи:

  1. бук, береза, в’яз, граб, дуб, клен, ясен.
  2. верба, липа, вільха, осика, тополя.

Залежно від вихідної сировини, складу і якісних показників продукту, деревне вугілля буває марки А (з деревини першої групи) і марки Б (з суміші груп 1 і 2). Сорти і якісні характеристики наведені в таблиці.

показник норма
Марка А Марка Б
Вищий сорт 1 сорт 1 сорт 2 сорт
частка золи 2,5% 3% 2,5% 3%
Нелетучого вуглецю не менше 90% 78% 88% 77%
Води не більше 6% 6% 6% 6%
Маса 1 дм вугілля 210гр 210гр немає нормативу немає нормативу
Шматків менш 25мм 5% 5% немає нормативу немає нормативу
Шматків менш 12мм 5% 5% 7% 7%
Головні не більше Не допускаються 2% Не допускаються 2%

Фасують деревне вугілля зазвичай в мішки різного об’єму. Найчастіше це мішки паперові двох і тришарові, рідко зустрічається фасування в поліетилен. На упаковці вказується марка, вага і об’єм.

Деревне вугілля як користуватися

Розпалювати деревне вугілля потрібно без використання будь-якої хімії: неприємний запах від неї залишиться до тих пір, поки горіти буде паливо. Тому беремо шматок паперу, бгають, кілька тонких сухих лучінок вибудовуємо навколо паперу «шалашиком», папір підпалюємо, чекаємо, поки займуться скіпи, зверху підкладаємо трохи сухих дров. Коли вони добре розгоряться, можна класти деревне вугілля. Причому складати його потрібно гіркою. Так він розгорається краще. Якщо мова йде про мангалі і приготуванні їжі, то щоб деревне вугілля рівномірно розгорівся, ті шматки, що опинилися по краях гірки, викладаємо наверх. Ті, які були ближче до центру, виявляються з краю. Так чекаємо, поки всі шматки не покриються білимнальотом та над ними перестануть з’являтися полум’я. Ось тепер можна смажити шашлик.

Є спосіб розпалити деревне вугілля без паперу, сірників і дров. Потрібен тільки будівельний фен і електрична розетка. Усе. Ні паперу, ні сірників. Берете фен, включаєте на максимум, направляєте потік повітря на складений гіркою вугілля. Перший вугіллячко спалахне десь через півхвилини, потім займуться інші, хвилин через п’ять будуть горіти всі.

Ссылка на основную публикацию