Зміст:
- Технологія виробництва
- Піч для деревного вугілля
- Виготовлення деревного вугілля в домашніх умовах
- Углежжением в ямі
- Висновок
Серед різних видів твердого палива особливий інтерес представляє деревне вугілля, що складається на 80-90% з чистого вуглецю. Це робить його в першу чергу ефективним біопаливом, практично бездымным і екологічним. Його сфера застосування досить широка як в різних галузях промисловості, так і для домашнього застосування. У даній статті ми розглянемо, як можна випалювати деревне вугілля своїми руками і як це відбувається в умовах промислового виробництва.
Технологія виробництва
Вугілля з лісоматеріалів в великих обсягах споживають підприємства металургії, де він застосовується для виробництва сплавів високого ступеня чистоти, а також для насичення металу вуглецем, в результаті чого підвищуються його фізичні властивості.
У хімічній галузі даний продукт використовується при виготовленні скла, різних пластмас і навіть фарб. Не обійшов вугілля стороною і харчову промисловість, в продуктах харчування він часто виступає натуральним барвником, що відображається на їх упаковці під кодом Е153.
Такий значний попит вимагає відповідних обсягів виробництва, тому печі для деревного вугілля, як правило, розміщують поблизу або на території деревообробних підприємств. Це зрозуміло, адже там у великій кількості є великі відходи дерева різних порід, що служать сировиною для вуглевипалювання.
Якщо пояснювати простими словами, технологія виробництва деревного вугілля покликана вирішити завдання з отримання з деревини вуглецю якомога більш високого ступеня чистоти. Для цього усі інші органічні та неорганічні речовини потрібно видалити, що досягається за допомогою реакції піролізу. Її суть полягає у виділенні із сировини всіх зайвих з’єднань методом термічного розкладання при недостатній кількості кисню. Але підемо по порядку.
Всього етапів виробничого процесу – чотири (не рахуючи попередньої підготовки сировини):
- сушка при температурі до 150 ?С. Процес піролізу, що проходить при більш високих температурах, вимагає мінімальної кількості вологи в сировині;
- піроліз, що проходить при температурі 150-350 ?С і нестачі кисню. Відбувається термічне розкладання речовин і починає утворюватися вугілля. Виділяються піролізні гази;
- горіння (прокалювання) при нагріванні до 500-550 ?С. На даному етапі з вугілля виділяються смоли і залишки речовин у вигляді газів;
- відновлення (охолодження).
По суті, установка для виробництва вугілля являє собою піч, де протікають всі вищеописані реакції. Нижче на малюнку представлена схема технологічного процесу:
Піч для деревного вугілля
Піч для вуглевипалювання досить складна, повторити її конструкцію у домашніх умовах дуже важко. Корпус циліндричної або прямокутної форми має топкову камеру, поверх якої завантажуються 2 закриті ємності, заповнені сировиною – реторти. Нагрівання деревини відбувається ззовні, через стінки реторти, при цьому в ньому використовується тепло, що виділяється деревом у процесі реакцій. Робота печі на різних режимах показана на схемі:
Промислова піч для виготовлення деревного вугілля влаштована таким чином, що поки в одній ємності відбувається піроліз, то в другій йде сушка, піролізні гази допалюються і проходять крізь реторту з вологим сировиною. Така черговість дотримується і далі, до отримання кінцевого продукту. Виходить, що внутрішній об’єм кожного судини поділяється на зони, в кожній з яких протікає певний процес:
Після прожарювання ємності з вугіллям вивантажуються і в піч ставляться нові. Перед фасуванням і відправкою на склад виріб проходить операцію подрібнення до необхідного розміру фракції, а при необхідності і брикетування. Апарат, де всі операції виконуються за даною технологією — це піч для виробництва деревного вугілля безперервної дії. Однак, є й інша технологія, але вона більш складна і дорога, хоча і забезпечує високу продуктивність.
Виготовлення деревного вугілля в домашніх умовах
Інформація про домашнє углежжении цікава тим людям, хто займається куванням металу з невеликих майстерень. Таке чисте біопаливо, як деревне вугілля, здавна вважається найкращим для роботи ковальського горна. Ну і про те, як хороший вугілля для шашликів і барбекю, давно відомо всім, тільки купувати його в магазині виходить дорогувато. Виходячи з того, що обладнання для виробництва деревного вугілля відрізняється складністю, дорожнечею і громіздкістю, запропонуємо два давно перевірених домашніми умільцями способу:
- випалювання вугілля в бочці;
- углежжением в ямі.
Спосіб виготовлення вугілля в бочці, як і в ямі, припускає той же технологічний процес піролізу в замкнутому просторі при нестачі кисню. Тільки в таких умовах продукт виходить не настільки чистим з цілком зрозумілих причин. Велику роль відіграє і вправність виконавця, перші 2-3 порції можуть просто вигоріти (що трапляється частіше) або, навпаки, недожечься. Але все приходить з досвідом.
Спосіб вуглевипалювання в бочці вважається більш зручним і технологічним. Отже, щоб зробити деревне вугілля самому, потрібна власне сама металева бочка місткістю 200 л, та ще старий пилосос. Підійде будь-яка інша циліндрична ємність з металу, бажано з товстими стінками, вона прослужить довше. У самому низу ємності просвердлюють отвір і врізають штуцер. До нього приєднується шланг від пилососа, це буде подача первинного повітря в зону горіння.
Важливо підшукати для бочки герметичну кришку. Якщо такої немає, треба пристосувати для цієї мети лист металу, азбестоцементу або іншого матеріалу. Ще потрібно довга сталева кочерга для шуровки дров. Щодо останніх, варто відзначити один важливий момент. Оскільки в домашніх умовах деревне вугілля роблять підручними засобами, то технологія не завжди дотримується, але ось витримати невисоку вологість дров – обов’язково.
Важливо! Свіжозрубана або насичена вологою деревина для вуглевипалювання не підійде, буде багато диму, а процес піролізу не розпочнеться чи буде протікати дуже мляво. В результаті отримаєте золу або недопалену дрова. Деревина повинна бути сухою.
З дерева знімають кору (вона сильно димить, а вугілля дає вкрай мало) і пиляють на цурки довжиною до 40 см, щоб їх щільно укладати в бочку. Потім на її дні розводять невеликий вогонь і включають пилосос, інакше багаттячко почне сильно диміти.
По мірі того як дрова будуть світити, треба підкладати чергову порцію. Слід зазначити, що виробництво деревного вугілля таким способом – процес тонкий, тут треба правильно вловити момент, коли сировина добре розгорілося, але не дати йому прогоріти до золи, а додавати нову деревину. При необхідності можна на час вимикати пилосос, а при завантаженні більше половини ємності трубу подачі повітря краще вставити зверху.
Коли бочка заповнена, то вона накривається кришкою, пилосос відключається, а штуцер закривається заглушкою. Тепер треба почекати, поки процеси всередині закритого судини не закінчаться, відкривати кришку можна лише після повного охолодження стінок ємності. Зручність бочки в тому, що її можна просто перевернути і спокійно розсортувати отриманий продукт. Частина деревини залишиться недопалену, але це не біда, що вона піде на наступну завантаження. Решті вугілля просівають і складають у мішки.
Углежжением в ямі
Самостійно зробити деревне вугілля в домашніх умовах або прямо в лісі можна просто в ямі. Для отримання 2 мішків вугілля треба вирити круглу яму орієнтовно 80 см в діаметрі півметра завглибшки.
Дно утаптывается ногами, а стінки підчищаються, щоб паливо не змішувалося з землею. Останню не треба відкидати далеко, вона стане в нагоді в кінці.Різниця з «бочковим» випалюванням полягає лише у відсутності примусового наддуву пилососом. Дрова беруть сухі, довжиною 30 см і не більше 7 см в поперечнику, з них на дні ями розкладають невелике багаття.
Подальші дії – як у випадку з бочкою, сировину підкладається по мірі необхідності. Яму, повну дров, перекривають листям або травою, потім присипають землею і утрамбовують. Приходити за вугіллям можна через 2 доби, до того часу він точно охолоне.
Висновок
Звичайно, деревне вугілля, випалений своїми руками, за якістю не порівняти з паливом заводського виготовлення. Але ж і домашні вимоги не настільки високі, як на виробництві, угольок цілком згодиться для мангала або ковальського горна. Треба лише подбати про те, щоб не завдати шкоди оточуючим від задимлення чи не влаштувати пожежу в лісі.