Древесный уголь

Какое количество угля необходимо на зиму?

Чтобы не остаться без топлива в лютые морозы и не думать, куда деть уголь летом, необходимо оценить ряд параметров перед приобретением того или иного объема.

К ним относятся:

  • площадь помещения, материал стен и толщина утеплителя;
  • тип окон, дверей, степень их продуваемости;
  • разновидность топлива, котла, схема закладки угля;
  • перепады температур в регионе, продолжительность холодов.

Как показывает практика, для обогрева кирпичного дома необходимо на 35% больше топлива, чем при отоплении деревянного или строения из газобетонных блоков. Это связано с тем, что кирпич в силу своих характеристик забирает часть тепла. Ориентировочно для дома площадью 90 м.кв., простроенного из шлакобетона с толщиной стен 45 см, при печном отоплении потребуется от 2,5 до 3,5 тонн угля (2/3 объема – «семечко», остальное – антрацит «орех») в зависимости от меняющей температуры.  Если же в таком строении нет дополнительного утепления, то количество закупаемого топлива уже будет не менее 6-7 тонн. Деревянный дом из бруса площадью 80 кв.м. при минимальной температуре зимой до -40 °C (около 1,5 месяцев и до -20°C в остальное время) придется отапливать 5 тоннами угля и 5 тоннами дров.

Применение

Древесный уголь производится в небольшом количестве в промышленных масштабах и домашних условиях.

Продукт, сделанный самостоятельно, чаще всего используют как топливо, которое выделяет при сгорании большое количество теплоты. Количество энергии в два раза превышает то, которое образуется из обычной древесины. Любители шашлыков кладут такой уголь в мангалы для получения стабильного пламени, равномерно горящего без выделения ядовитых газов. Дополнительное преимущество такого топлива заключается в том, что оно сгорает до конца, не оставляя золы.

Уголь из древесины, полученный промышленным образом, подвергают активированию с целью получения широко известного сорбента. Исходный уголь уже сам по себе демонстрирует большую поглощающую способность, что позволяет применять его в фильтрах, в качестве компонента кормов животных и как пищевую добавку в составе продуктов питания человека.

Значительная концентрация углерода делает продукт пиролиза сильным восстановителем, что позволяет применять его в металлургии, химической, стекольной, лакокрасочной и электротехнической промышленности.

Маркировка готовой продукции

Помимо видов угля по цвету, готовому ресурсу присваивают одну из маркировок согласно качеству:

  • Категория А — продукт пиролизного процесса твердых пород с предельной массовой долей углерода порядка 90%. Количество минеральных веществ в таком продукте не превышает 2.5%. Это наиболее качественная марка.
  • Категория Б — уголь, полученный при пиролизе мягкой и твердой древесины. Содержание углерода в итоговом продукте — 88%.
  • Категория В — углежжение всех групп сырья приводит к появлению угольной смеси. Углерода в ней не больше 77%, а минеральных веществ до 4%. Для данной категории нормирование других параметров не предусматривается.

Технология изготовления древесного угля в домашних условиях

Если вам не нужен целый прицеп древесного угля, то закупка большими партиями будет не рациональна. Небольшое количество топлива для мангала или печи можно сделать самостоятельно, имея небольшой запас знаний и необходимых материалов.

Выбор сырья

От того, какую породу дерева выбрать для получения угля будет зависеть его качество. Лучше отдать предпочтение бревнам без коры. Таким образом, в процессе прогорания  не будет выделяться много дыма.

В качестве экономии, лучше использовать ту древесину, которая имеется в наличии или которую проще достать. Класс качества угля определяется породой дерева и маркируется соответственно:

  • «А» — деревья твердых пород, такие как дуб, вяз, береза;
  • «Б» — смесь хвойных деревьев твердыми породами;
  • «В» — мягкие породы, ольха, пихта, тополь и др.

Для изготовления древесного угля подходит береза

Самый распространенный и доступный вид древесины — береза. Из нее получаются отличные угли, имеющие высокую теплоотдачу и ровный жар.

Получение древесного угля путем пережигания древесины в яме

Для изготовления древесного угля своими руками в яме нужно подготовить сырье и само место его закладки. Очищенные от коры бревна распиливаются. Чем меньше будет размер бревен, тем качественней потом получится уголь. Лучше, чтобы габариты каждой заготовки не превышали 25 см.

Далее выкапывается цилиндрическая яма размерами 60 см в глубину и 70 см в диаметре. Такого объема хватит, чтобы получить примерно два мешка топлива. Стенки ямы должны быть точно вертикальными. Дно хорошенько уплотняется ногами или какими-либо подручными приспособлениями. Это нужно для того, чтобы впоследствии земля не смешалась с углем.

Когда яма подготовлена, в ней нужно развести костер. Для этого подойдет хворост или сухая кора. Нельзя использовать для розжига химические средства. Главная задача, чтобы дно было полностью покрыто ветками, поэтому постоянно нужно добавлять новые, по мере прогорания предыдущих.

В разгоревшийся хорошо костер выкладывается древесина. Поленья кладутся как можно плотнее друг к другу. Когда первый слой прогорит, сверху на него подкладываются новые бревна и так до тех пор, пока яма не заполнится доверху.

Время, когда поленья превратятся в уголь, зависит от плотности древесины. Их твердых пород получится более качественный уголь, о времени для их прогорания уйдет больше. Время от времени нужно разгребать прогоревшие бревна шестом или длинной палкой.

Спустя 3-4 часа яма из бревен должна полностью прогореть. Готовое топливо перед расфасовкой оставляют до полного остывания. Для этого уголь забрасывают свежей травой, сверху накидывают землю и все хорошо утрамбовывают.

На остывание топлива уйдет примерно 2 дня. После этого его откапывают, просеивают и раскладывают в мешки. Древесный уголь полностью готов для дальнейшего использования.

Древесный уголь в бочке

Так же как и для выжигания угля в яме первоначально необходимо подготовить древесину. Бревна очищаются и распиливаются. Также нужно подготовить бочку из толстого металла. Объем выбирается индивидуально, по принципу какая есть или сколько угля планируется заготовить. Есть два способа изготовления древесного угля своими руками в бочке.

  1. На дно емкости укладываются жаростойкие кирпичи ребрами вверх. Между ними разводится костер с применением бумаги, щепок, хвороста и др. Сверху выкладываются подготовленные бревна до тех пор, пока угли не закроют поверхность кирпичей. На прогоревшую древесину кладется металлическая решетка, а на нее следующая партия поленьев. Между бревнами и их слоями не должно быть больших зазоров. Как только бочка заполнится доверху, а на поверхности появится пламя, ее закрывают металлическим листом или крышкой. По цвету выходящего дыма определяют готовность углей. Если он сизого цвета, то бочку плотно закупоривают и оставляют топливо остывать. После угли достают и пользуются по своему усмотрению.
  2. Подготавливают платформу, на которую установится бочка. Для этого на кирпичи укладывается лист из негорючего материала, например, стали. Между кирпичами разводится костер. Сверху устанавливается бочка наполненная дровами. Емкость закрывается не полностью. Щели необходимы для выхода газов в процессе окисления древесины. Когда процесс выхода газов прекратится, бочку на некоторое время оставляют на костре, затем снимают, а газоотводные отверстия плотно закрывают. В таком виде уголь оставляется до остывания, потом проверяется на готовность и качество.

Древесный уголь в бочке

Процесс изготовления древесного угля в домашних условиях достаточно трудоемкий, но в результате получится отличное биотопливо без вредных примесей.

Необходимые условия для производства древесного угля

Делают древесный уголь, прежде создав для этого соответствующие условия:

  • Во-первых, это помещение для цеха, расположенное за чертой города, открытый земельный участок, необходимый для котла. Площадь, учитывая отдельное помещение для склада, должна составлять не менее 200 кв. м.
  • Во-вторых, требуется персонал, обычно 2-3 работника. Их нужно обеспечить рабочей формой (комбинезон, очки защитные, маска, перчатки). Помимо производственных рабочих нужно нанять бухгалтера, уборщицу, сторожа, менеджера по сбыту, водителя и несколько разнорабочих или грузчиков.
  • В-третьих, оборудование.

Технологическое оснащение цеха, где делают древесный уголь, включает:

  • котел углевыжигательный;

электрический генератор;
электровесы;
колун (гидравлический агрегат для колки древесины).

Установку, которой делают древесный уголь, нужно выбирать хорошую, тогда производство будет полноценным. Как её определить?

Качественное современное оборудование не выбрасывает горелый удушливый запах в атмосферу. Он выделяется, но остается в топке, используемой для термического разложения следующей партии древесины и просушки. Также добротные ретортные печи минимизируют потери энергоресурса.

На рынке встречаются:

  • габаритные комплексы стационарного типа, которые делают уголь в больших объемах;
  • передвижные машины;
  • вспомогательное оборудование.

На выбор оборудования существенное влияние оказывает планируемый объем производства и такие параметры:

Если процесс автоматизировать, компьютерная программа будет регулировать температуру в ретортах, сушильных камерах, задавать команды по внесению поправок, уменьшать ошибки работников, сократив их число, сообщать о наступлении следующей стадии производственного процесса.

На фото вы можете увидеть промышленную площадку и работающие ретортные печи. Их общая производительность достигает 20 бочек. В месяц это более 200 т древесного вещества (около 1,5 куб. сырья). Подобное оборудование окупается в течение 1-2 лет.

Еще одно важное условие для производства – это определенное количество сырья. Когда делают в месяц 25-30 т угля, расходуется в среднем 225-250 куб

м. древесины (в зависимости от породы). И еще дополнительно потребуется тара для фасовки.

Прямые и косвенные затраты на производство угля из древесины.

Древесный уголь делают при наличии капитала в размере не менее 1,5 млн. руб. Бизнес –направление весьма затратное. Больше всего денег придется потратить на мощное оборудование, цена которого в среднем составляет 800 тыс. руб.

Из установок отечественного производства обратите внимание на агрегаты «Заря». Хорошие показатели продемонстрировали также комплексы «Фантастика»

Качественным делают древесный уголь печи ОД-30, ОД-60, цены на которые лежат в диапазоне 680-890 тыс. руб.

Рассчитывайте, что на аренду помещения и промплощадки может уйти около 200-400 тыс. руб., расходы на покупку сырья обойдутся в 100 тыс. руб. Фонд оплаты труда и налоги выльются в 600 тыс. руб. Кроме того, учтите затраты на рекламу, транспорт – 50 тыс. руб. Оформление необходимых документов – около 10 тыс. руб., коммунальные – 50 тыс. руб.

Итого, общая условная сумма начальных инвестиций, при которой делают древесную продукцию в массовом количестве, — 1,8 млн. руб.

Реализация 1 кг угля происходит по 18-35 руб. Чистая прибыль каждый месяц с производства 100 т готовой продукции составит 70-80 тыс. руб.

Качественные параметры

Каменный уголь – это осадочная порода, которая может содержать различные элементы, способные серьезно повлиять на выбор топлива в зависимости от области использования. В основном при определении подходящей марки ориентируются на ряд характеристик. Так, при выборе угля для коксования оценивают целых 30 параметров. Конечно, если вы покупаете древесный уголь с доставкой для бытовых целей, то нет такого количества требований, но свойства топлива знать все равно нужно.

Калорийность или теплота сгорания

Единицей измерения является Ккал/кг, показатель отражает, сколько тепла будет получено при сгорании топлива. Меньшее количество тепла отдают бурые угли – до 4 500 Ккал/кг, больше всего жара от антрацитов и коксующегося угля – 8 600 и 8 700 Ккал/кг соответственно.

Зольность

Один из самых важный показателей качества угля. Чем меньше золы образуется при сгорании топлива, тем больше удается получить тепла. Образующийся остаток – это различные негорючие примеси, снижающие эффективность теплоотдачи. Параметр указывается в процентах. У угля высокосортных марок показатель не достигает 25%, а у низкосортных может быть от 40% и даже выше. Учитывать количество остающейся золы необходимо не только из-за теплоотдачи топлива, но и в связи с загрязнением самого котла, труб и каналов, обеспечивающих его работу. Постоянно появляющаяся сажа и зола требует регулярного удаления.

Влажность

Бывает двух типов: поверхностная и внутренняя. Первая может быть устранена при нахождении топлива на воздухе, а вторая – непосредственно в процессе сгорания. Чем сырее окажется уголь, тем меньшее количество тепла он отдаст. В зимнее время заметить объем содержания влаги иногда удается даже при осмотре: если отдельные частицы слиплись, топливо слеживается, то воды много. Специально смачивать уголь не рекомендуется за исключением случаев, когда он слишком пылит. Вода способствует образованию комков, обеспечивая тем самым лучшую циркуляцию воздуха.

Рейтинг производителей

В магазинах потребителям предлагают большое количество продукции разных производителей.

При выборе топлива можно ориентироваться на рейтинг, составленный специалистами по приготовлению шашлыка и просто любителями этого блюда.

Supergrill

Лидером продаж считается российская компания Supergrill. Она производит уголь для шашлыка из северной березы, который отличается высоким качеством и пожаробезопасностью, то есть не образует сильного огня. Топливо продается в удобной упаковке, а в комплект входит специальное опахало для розжига пламени.

Weber

На втором месте находится уголь американского производителя под маркой Weber. Его основу составляет качественная древесина, а особенности – продолжительное горение, отсутствие неприятных запахов и вредных веществ, а также образование минимального количества золы.

Charсo

Третье мест производители отдают продукции российской компании Charсo, которая специализируется на производстве брикетов, дров, древесного угля и других товаров для пикника. Продукция продается в удобных упаковках с разным весом, в комплект входит жидкость для розжига. Любители шашлыков отмечают отсутствие неприятных запахов и длительное тление, но иногда попадается топливо с мелкой фракцией, которое прогорает быстрее.

Севзапуголь

Российский производитель древесного угля, который работает на рынке с 2000 года. Он занимается изготовлением древесного угля, который можно приобрести в любых крупных торговых сетях и на автозаправках. Его преимущества – приемлемая стоимость, отсутствие копоти и быстрый розжиг. В числе недостатков покупатели отмечают большое количество пыли в пакетах.

Каждый день

Компания «Каждый день» представляет березовый уголь для мангала и гриля. Плюсы продукции – высокая теплоотдача, разные фасовки и длительное тление. Некоторые любители шашлыков говорят о том, что топливо бренда «Каждый день» является оптимальным вариантом по соотношению цены и качества. Вместе с тем, многие покупатели отмечают большое количество пыли в пакетах, а также наличие фракций разных размеров, из-за чего мясо может неравномерно прожариться.

Palisad Camping

Уголь этой марки производится из березовой древесины и подвергается пиролизу, благодаря чему получается твердое топливо с отличной теплоотдачей, устойчивым горением и отсутствием сильного пламени. Оно легко разжигается и долго горят, а после прогорания образуется минимальное количество золы, что облегчает утилизацию. Слабые стороны продукции – небольшой выбор фасовок и дефицит в крупных торговых сетях.

Grillkoff

Продукция Grillkoff отличается широким ассортиментом – древесный уголь с разными характеристиками, начиная от «Эконом», заканчивая линейкой «Премиум» для самых требовательных потребителей. Товар отличается приемлемой стоимостью, долгим горением и легким розжигом, но иногда отмечается большое количество пыли в пакетах.

Многие крупные производители топлива сотрудничают с торговыми сетями, но покупать древесный угол в бюджетных магазинах не рекомендуется, так как вероятность приобрести некачественную продукцию в этом случае гораздо выше.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Стоимость хорошего древесного угля не может быть ниже 100-150 рублей за упаковку весом в 3 кг. Более низкая стоимость свидетельствует о том, что в упаковке находится некачественное топливо.

Технология производства угля из древесины

Далее мы рассмотрим, каким образом всё-таки изготовить древесный уголь и выявим подходящее оборудование, важное в первое время работы. Самое главное в таком случае это духовка

Стоимость находится в зависимости от его вместимости: в 2019 году маленькую печь весом сто кг станет возможно приобрести за 50 тысяч, 2 тонны в полном размере за 1 000 000 руб. С данным разделением вам предоставляется возможность выбрать вариант, который вам подходит, как с стороны медали расценки, так и производительности.

Почти все предприниматели начинают собственный путь с духовки весом от 300 до 500 кг, сразу после этого при надобности приобретают среднюю или же сменяют ее на значительно сильную

Будущим предпринимателям нужно обратить внимание, что в магазинах представлены пиролизные и ретортные печи, но они более низкого качества, в следствии этого не стоит рассматривать их как кандидатуру. В начале вам кроме того нужно:

  • Электронные весы — пять-семь тысяч руб.
  • Упаковочное приспособление — сто-сто пятьдесят тысяч рублей.
  • Циркулярная пила — 10000 рублей.

Это наименьшее оборудование, необходимое для начального этапа работы — для молодых и не очень больших мастерских полностью достаточно. В будущем потребуются еще сепараторы для перемолки, сушильные машины для совершенствования производственного качества сырья, диспенсеры для автоматических процессов, особые полосы передачи и др., впрочем, приведенные выше приспособления традиционно употребляются в больших фирмах.

Вы также сможете сохранить еще больше денег, если приобретите незавершенную печь и закажите создание пиролизного материала у знакомых. Но этот путь подходит для тех, у кого чрезвычайно лимитированный капитал — самым лучшим решением будет незамедлительно купить высококачественную духовку.

Многоцелевой стратегии для производства древесного угля не существует — это целиком находится в зависимости от того, где непосредственно вы будете приобретать сырье, какова будет стоимость, как вы будете устанавливать реализации и т. д., но средние характеристики по секторы экономики знамениты.

Мы советуем вам не заниматься розничными продажами. В последнем случае, вы можете просто сбыть сумочки в мастерскую, не организовывая личные магазины.Отыскивайте тех, кто будет приобретать сыпучие продукты:

  • Супермаркеты или же районные торговые сети;
  • АЗС;
  • Точки общепита;
  • Оптовая реализация торговых центров и баз;
  • Несколько промышленных фирм, которым необходим уголь для технологических процессов.

Опыт демонстрирует, что почти что во всяком районе РФ существуют территории, где уголь производителя будет известен и быть может сдан оптом. В следствии этого, до того, как начать, задумайтесь, где вам предоставляется возможность его взять, пробуйте побеседовать с вероятными клиентами, чтоб найти их предпочтения и требуемые размеры. Нередко случается, что предприниматель действует с одним оптовиком, передавая ему полностью выполненную продукцию.

Древесный уголь как бизнес

Дальше рассмотрим приблизительные затраты, которые ложатся на ваши плечи. Припомним, что расценки считаются примерными (состояние на 2019 год):

Регистрация в налоговой~15 000 руб.
Покупка подходящего оборудования~1 000 000 руб.
Снятие территории в аренду, ремонт~400 000 руб. за год.
Закупка древесных пород для переработки~300 000 руб.

Дальше рассчитайте прибыль. Оптовая стоимость реализации березового угля в 2019 году составляет 100 руб. за килограмм, а его цена — в пределах шестидесяти с учетом всех издержек. На один килограмм вы получаете 40 руб., на две тонны реализованной продукции (домашняя мастерская) — 80 тыс. руб., для полноценного предприятия, которое изготавливает двадцать тонн в месяц, — 800 000 руб.

Таким образом, осуществленные вложения окупаются через два-четыре месяца, хотя на практике абсолютная окупаемость достигается через четыре-шесть месяцев (нежелательные затраты непременно возникнут).

Выводы

Таким образом, древесный уголь считается ценным товаром для всевозможных сфер человеческой работы. В качестве экологически безопасного топлива угольные изделия будут занимать увеличивающуюся часть на всемирном рынке, невзирая на преобладание газовой и нефтяной промышленности.

Познание процесса производства угля, по крайней мере, может быть полезно для удовлетворения ваших собственных желаний, ваше промышленное создание видится перспективным и доходным делом

Также важно подробно знать процесс изготовления древесного угля

Читайте еще статью по теме: «Производство туалетной бумаги».

Как сделать уголь в домашних условиях

Изготовление древесного угля в домашних условиях производится с применением подручных средств. Это наиболее простая технология, правда, не гарантирующая получение высококачественного древесного угля.

Перед тем, как сделать древесный уголь своими руками проводятся подготовительные работы, в число которых обязательно входят мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. Для получения качественного древесного угля подбираются поленья одного вида древесины, они очищаются от коры и рубятся на примерно одинаковые головни.

Перед тем как начать делать древесный уголь своими руками определяется способ выжигания. Наиболее популярные способы получить древесный уголь в домашних условиях это выжигание дерева:

  • в земляной яме;
  • в бочке;
  • в печи.

Первые два выполняются на улице, последний осуществляется в два этапа – первый в печке (оптимально, если бы печь была построена на открытом воздухе), а второй на улице.

В яме

Это самый дешевый способ получить древесный уголь в домашних условиях. Для этого в земле отрывается яма глубиной 0,8-1,0 м., диаметром 0,5-0,6 м. На дне делается закладка дров для разведения огня. После того как будет разведен огонь в яму делается закладка сырья. Дрова укладываются доверху. После того как огонь охватит весь объем ямы, и дрова понемногу начнут прогорать, яма закрывается металлическим листом, а сверху насыпается влажная земля, так, чтобы полностью перекрыть доступ кислорода.

Через 12-16 часов после закрытия ямы, осторожно открывается крышка. Примерно через 1-1,5 часа головни можно вынимать

При таком способе получения древесного угля в яме выход готового продукта составляет от 25 до 35% объема заложенных дров.

В бочке

Делать древесный уголь в домашних условиях можно и в бочке. Для этого берется металлическая бочка. Для большого объема потребуется большая 200 литровая бочка, для угля объемом 3-4 кг достаточно и 50 литровой. Для работы желательно выбирать бочку с толстыми стенками, с большой горловиной и по возможности с крышкой, закрываемой на замок. Чтобы получить древесный уголь в бочке технология особо не меняется, единственное, что рекомендуется поставить ее на кирпичи, чтобы после осуществить прогрев.

Бочка заполняется дровами, разжигается и после того как она разгорится, закрывается крышкой. Примерно через 12-18 часов для 200 литровой емкости рекомендуется разжечь огонь под бочкой и прогреть ее в течение 3-4 часов. После прогрева бочку можно оставить остывать.

Снимать крышку нужно осторожно, чтобы не вдохнуть угарный газ. Вынимать материал можно через 4-6 часов

При полной загрузке бочки можно получить до 40-50% объема готового топлива.

В печке

Изготовлять древесный уголь можно и в печке. Процесс состоит из двух этапов. Первый этап — это сжигание дров в печи. Это делается до того момента пока дрова полностью не прогорят. Дальше головни вынимаются из топки печи и перекладываются в ведро или керамическую емкость и закрываются крышкой. Выход при таком способе древесного угля небольшой, всего 2-2,5 кг.

История образования каменного угля и его виды

Весь процесс образования угля можно разделить на два основных этапа: формирование торфа и собственно процесс углефикации – преобразования торфа в уголь.

Торф формировался на обширных покрытых водой пространствах из растительных остатков разной степени разложения. Часть растений перегнивала полностью до гелеобразного состояния, часть — сохраняла свое клеточное строение. Их остатки скапливались на дне водоемов, которые постепенно превращались в болота. Обязательное условие, необходимое для формирования торфа, — отсутствие кислорода. Под толщей воды кислорода было мало, при разложении остатков выделялся сероводород, метан и углекислота, которые способствовали затвердению остатков. Образовывался торф.

История угля. Все начиналось много миллионов лет назад

Но не все торфяники преобразовывались в уголь. Для процесса углефикации необходимо: высокое давление, высокая температура и большой промежуток времени. В зависимости от наличия этих условий и происходило или нет образование каменного угля. Сначала торф заносился осадочными породами, что увеличивало давление и повышало температуру внутри торфяного слоя. В таких условиях образовывался бурый уголь – первая ступень углефикации. В некоторых областях происходило смещение пластов, в результате которых пласты бурого угля опускались (некоторые из обнаруженных месторождений находятся на глубине более 6000 метров). Местами эти процессы сопровождались подъемом магмы и извержениями вулканов. Высокое давление, отсутствие кислорода и высокие температуры способствовали тому, что влаги и природных газов в буром угле становилось все меньше, углерода все больше. По мере вытеснения воды и газов, бурый уголь превращался в битуминозный, затем, при наличии высокой температуры, в антрацит. Основное отличие бурого угля от каменного: в буром угле содержится больше влаги и природных газов и меньше углерода, что влияет на количество выделяемого при горении тепла.

Возраст угля определяют по содержащимся остаткам растительности. Иногда отпечатки очень четкие

Сегодня возраст угольных залежей определяется по растительным остаткам. Самые древние датируются каменноугольным периодом (345-280 миллионов лет назад). В это период сформировалось большая часть угольных бассейнов северной Америки (восток и центр США), центра и запада Европы, юга Африки, Китая, Индии. В Евразии большая часть угольных месторождений формировалась в Пермский период, некоторая часть небольших угольных бассейнов в Европе датируется Триасовым периодом. Увеличивается активность углеобразования к концу Юрского периода и в Меловом. Примерно в это время были сформированы залежи на востоке Европы, в Скалистых горах Америки, в Индокитае и центре Азии. Позже формировались в основном бурые угли и залежи торфа.

Виды угля

Уголь классифицируют в зависимости от содержания влаги, природных газов и углерода. С повышение количества углерода повышается его теплотворная способность. Чем меньше влаги и летучих веществ (газов), тем лучше он переносит хранение и транспортировку.

Лигнит  — уголь первой стадии углефикации. Он отличается от бурого угля меньшим количеством воды (45%) в составе и большим выделением тепла. Структуру имеет волокнистую, цвет — от коричневого до черного (более высокого качества). Чаще всего используется в энергетике (на теплоэлектростанциях) для отопления частных домов используется редко, так как плохо хранится и имеет невысокую теплотворную способность в обычных печах.

Каменный уголь. Лигнит. Имеет рыхлую слоистую структуру

Суббитоминозный уголь — цвет черный, менее выраженная волокнистая структура, более высокая по сравнению с лигнитом теплотворность, меньшее содержание влаги (30%). При перевозке крошится, а на открытом воздухе выветривается. При сгорании выделяет 5-6 кВт/кг. Используется как в энергетике, так и в ЖКХ для отопления.

Битуминозный уголь отличается самой высокой теплотворной способностью, не теряет своих качеств при транспортировке и хранении. Выделяет при горении 7-9 кВт/кг тепла. Некоторые его виды используют для коксования.

Антрацит — уголь смоляно-черного цвета. Отличается самым высоким содержанием углеводорода. Его тяжело разжечь, но горит долго и без копоти, выделяет большое количество тепла (более 9 кВт/кг). Именно антрацит чаще других используется для отопления.

Антрацит. Отличается глубоким черным цветом и блестящей поверхностью.

Что такое древесный уголь

Уголь из древесины, так же как и любой другой, содержит преимущественно углерод. Главной характеристикой древесного угля, определяющей сферы его использования, является высокая пористость. При термической реакции в среде без кислорода или с небольшим его содержанием образуется углеродный каркас, в большой мере похожий на природную структуру капилляров в стволе дерева.

Наличие большого количества микроскопических полостей объясняет отличную поглощающую способность продукта. Если в порах присутствует кислород, то материал легко горит с выделением тепла.

Массовая доля углерода в схожих объектах составляет:

  • древесный уголь – 50 %;
  • торф – около 60 %;
  • каменный уголь – чуть больше 80 %;
  • антрацит – около 95 %.

В свежеполученном древесном угле суммарное содержание кислорода и азота достигает 44 %, что является максимальным показателем при сравнении с угольными ископаемыми.

При хранении в окружении теплого воздуха в течение одного часа уголь, только что полученный из древесины, может увеличиться в массе на 2 % за счет поглощения кислорода. Если объем порции изначально был большой, то нельзя исключить реакции самовозгорания. Поэтому продукт, сделанный из древесного сырья, сначала стабилизируют в специальном режиме, затем упаковывают и хранят в безопасных условиях.

Что такое древесный уголь?

Древнейшее топливо на планете, которое было изготовлено из растительного сырья – это древесный уголь. Этот факт подтвержден множеством археологических находок. Древесный уголь получают в результате химической реакции, называемой пиролизом – это процесс разложения при высоких температурах без доступа кислорода. На сегодняшний день древесное топливо является отличной альтернативой традиционному углю, причем его отличительной особенностью является экологическая чистота и безопасность в использовании.

Как выглядит древесный уголь?

Многим из нас будет интересно узнать, что представляет собой древесный уголь. Это микропористый продукт сжигания древесины, имеющий повышенное содержание углерода. Древесный уголь представляет собой черный блестящий материал с синеватым отливом. Вся поверхность угля покрыта трещинами, а на срезе отчетливо просматривается сохранившаяся структура древесины. Если ударить по куску, то звук будет звонким. Такое топливо легко разжечь, а в процессе горения оно выделяет много тепла.

Свойства древесного угля

Основная составляющая часть такого биотоплива – это углерод. Кроме этого, в его состав входит кислород, фосфор, водород и некоторые летучие вещества. Свойства этого твердого топлива во многом зависят от вида древесины, из которого оно изготовлено:

  1. Способность к абсорбированию. Обладая высокой пористостью, древесный уголь при обычной температуре может поглощать различные вещества, в том числе и инертные газы, а при нагревании он их выделяет и снова приобретает способность к адсорбции. Это его свойство используют для очистки многих органических продуктов.
  2. Плотность древесного угля. Этот показатель зависит от сорта: если древесина плотная, то из нее получается твердый уголь, и наоборот. В случае увеличения температуры при производстве плотность получившегося продукта повышается.
  3. Высокая теплоемкость. Температура древесного угля при горении может достигать +1100ºС и более, при этом выделяется большое количество тепла (примерно 30000 кДж/кг).
  4. Экологическая безопасность. Если при горении дерева образуется много пара, не сгоревших частичек углерода и различных органических веществ, то при сжигании древесного угля все эти компоненты отсутствуют, а дыма выделяется очень мало, что делает использование продукта безопасным для здоровья человека.
  5. Нет склонности к самовозгоранию.
  6. Небольшой вес. Благодаря этому транспортировать продукт просто.

Технология процесса

Получать угольную массу из древесины научились интуитивно в древнейшие времена, сначала закладывая дрова в ямы, затем в кучи на поверхностных площадках. Сверху собранную древесину засыпали землей, оставляя небольшие отверстия. Процесс называли углежжением. Название сохранилось до настоящего времени для обозначения полукустарной производственной технологии или кустарной, реализуемой в домашних условиях.

Со временем оснащение, автоматизация реакции карбонизации (углежжения) приобрели цивилизованный вид, позволяющий исключить доступ воздуха, обеспечить контролируемое нагревание реакционной массы до требуемых температур, поддерживать постоянство термического режима.

При механизированной термодеструкции параллельно образующиеся газы и жидкости выводятся из рабочей зоны. Из них получают ценные продукты или сжигают, используя образующееся тепло для нагревания реактора.

В связи с отличиями в технологиях получения древесного угля методом пиролиза и углежжения стандартом оговорены особенности допускаемого к переработке сырья.

Для пиролиза позволительно две группы пород:

  • первую составляет древесина березы, бука, ясеня, граба, вяза, дуба, клена;
  • вторую – сырье из осины, ольхи, липы, тополя, ивы.

В углежжении применяют три группы пород, первая из которых такая же, как для пиролиза, вторая состоит из древесины хвойных деревьев, третью составляют исходные материалы из осины, ольхи, липы, тополя, ивы.

Маркировка продукции

Разница в подходах объясняется высоким содержанием в хвойном сырье смолоподобных веществ, которые при герметичности пиролизного реактора усложнят реализацию технологии.

Из пиролизной продукции первой группы получают уголь, маркирующийся буквой А, с максимальной концентрацией углерода, достигающей 90 %, и минимальным содержанием минеральных компонентов (2,5 %).

Если пиролизу подвергали смесь сырья первых двух групп, то максимальное содержание углерода в древесном угле, имеющем маркировочное обозначение Б, достигает 88 % при такой же зольности.

Если смесь всех пород подвергли углежжению, образуется угольный конгломерат, маркируемый буквой В. Концентрация скелетного углерода в нем достигает максимум 77 %, минеральных компонентов – 4 %, многие другие параметры не нормируются.

Хорошие качества демонстрирует уголь группы Б, его и продукцию марки А используют в промышленном органическом синтезе.

Приемлемыми свойствами для удовлетворения нужд большинства потребителей обладает результат воплощения технологии углежжения в том случае, если процесс проводится грамотно. Желающих приготавливать ценный продукт из древесины много. Готовых вникать в особенности реализации идеи на практике бывает гораздо меньше, что может приводить к неприятным последствиям с непредсказуемым исходом.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий

Adblock
detector