// Производство древесного угля — Биочар

к меню "Древесный уголь"

Производство древесного угля

Древесный уголь известен с давних времен. Его производили во многих регионах мира, включая, конечно же, и Россию. В основном, это были регионы, богатые лесными ресурсами. Существуют данные, по которым можно предположить, что использование древесного угля было известно более 7000 лет назад, когда его использовали для выплавки меди. Известно, что в Египте использовали древесный уголь для плавки железа и производства стекла 5000 лет назад.

Наиболее известными способами производства древесного угля являются ямное и кучное углежжение. При использовании кучного способа древесину укладывали так, чтобы получился конус, внизу оставляли отверстия для подачи воздуха. Ямный же способ предполагал использование углубления вместо боковой части конструкции, а воздух подавался через специальные деревянные продухи, которые вторым концом выходили в ямки, уровень которых немного ниже уровня основной ямы. Сверху конус/яму покрывали дерном или влажной глиной. Эти способы давали небольшой процент готового продукта, были продолжительными по времени (иногда несколько недель!) и требовали постоянного контроля со стороны человека.

Кучное углежжениеКучное углежжение: 1 — ток, 2 — канал, 3 — нижний ярус, 4 — верхний ярус, 5 — чепец, 6 — настил, 7 — дерн

В России с середины 19 века древесный уголь начали производить в печах. Династия Демидовых внесла значительный вклад в развитие металлургии и углежжения на Урале. Демидовское чугунно-литейное производство начало свое развитие именно с древесного угля.  Только на древесном угле получается доброкачественный ковкий, пластичный чугун. Его особые свойства дали возможность создать все замечательные чугунные ограды и многие памятники Петербурга. В дальнейшем были построены крупные лесохимические заводы, которые обеспечивали экологически чистое производство древесного угля и могли обеспечить всё возрастающую потребность в древесном угле.

В конце 30х годов 20 века профессор лесохимической промышленности В.Н. Козлов разработал двухканальную углевыжигательную печь циркуляционного типа непрерывного действия. На всём протяжении печи в полу расположены чугунные рельсы, по которым происходит перемещение вагонеток с древесиной, а в дальнейшем с древесным углём. Каждый канал имеет камеру сушки, собственно печь, конденсационную и калориферную установки. Камера сушки расположена отдельно от печи, но находится на одной прямой с последней. Два канала печи совершенно одинаковы, поэтому дальше дается описание лишь одного канала.

Камера сушки представляет собой кирпичный канал, отстоящий от приемного тамбура печи на расстоянии 8 м. В начале и конце камеры сушки имеются железные шиберы с  тепловой изоляцией, поднимающиеся при помощи лебедки с электромотором. В камеру вмещается 10 вагонеток. Загрузочная емкость одной вагонетки 10 м3 древесины, разделанной на чурки длиной 200 мм, загруженные насыпью. Нагрев и сушка древесины производятся за счет теплоты отработанных продуктов горения из рекуператора печи. С этой целью продукты горения засасываются вентилятором камеры сушки и по подземному газопроводу нагнетаются в смесительную камеру. Время сушки составляет порядка 20 часов.

Камера пиролиза имеет кирпичные стены и свод, длина ее 34,05 м. В начале и конце камеры пиролиза имеются железные подъемные шиберы с тепловой изоляцией. После сушки и прогрева чурки поступают в печь при 50°, уголь выходит при 380—390°. Пиролиз протекает около 8 часов.

После пиролиза вагонетки поступают в камеру охлаждения, которая сделана из кирпича в первые 7,5 метров, остальная часть в 22 м сделана из листового железа. Охлаждение вагонеток и угля происходит за счет передачи тепла наружу через стенки, свод и под.  Вагонетки с углём охлаждаются 12 часов для уменьшения шанса самовозгорания.

Весь процесс углежжения, от поступления древесины в камеру сушки и до полного охлаждения составляет порядка 40 часов.

Загрузка древесины в печь

Охлаждение продукта

 
Готовый древесный уголь

 
Теперь рассмотрим несколько вариантов современных печей:

Голландская печь фирмы C.M. Technology BV с фронтальной загрузки для создания высококачественного угля. Производитель так описывает свою печь:

  1. Эта печь не требует здания, для её установки требуется только плоская и твёрдая поверхность.
  2. Производительность около 800-1000 тонн/год в зависимости от времени производства, степени прокалки угля, породы древесины и влажности сырья.
  3. Для 1000 тонн угля необходимо приблизительно 3200 тонн высушенного на воздухе сырья или отходов древесины с лесопильных производств или мебельной фабрики.
  4. На этой печи можно сделать уголь с высоким процентом содержания нелетучего углерода. В данной печи изготавливается уголь постоянного качества, что важно для промышленности и бытовых потребителей.
  5. Печи непрерывно действующего процесса, наиболее эффективно использование 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Возможна остановка процесса, но для этого потребуется дополнительное время, чтобы начать запуск заново.
  6. Для первоначального запуска Вам будет нужен только газ или дизельное топливо для нагревания установки. Когда рабочая температура достигнута, печь не требует дополнительного топлива. Установки будут работать от поступающих с древесины пиролизных газов.

Установка углевыжигательная пиролизная «Буран-300».

Оборудование серии Буран относятся к типу непрерывных,  безретортных, с полным дожиганием пиролизных газов, установок.

Производительность:
10 тонны в сутки, до 300 тонн в месяц из твердолиственных пород (берёза, бук, граб, дуб).
8,6 тонны в сутки, до 260 тонн в месяц из осины, ольхи (в том числе на отходах лесопиления).
7,2 тонны в сутки, до 220 тонн в месяц из сосны, ели (в том числе на отходах лесопиления).

Преимущества:

  • Все пиролизные газы дожигаются полностью в топке.
  • Количество обслуживающего персонала два человека (без подготовки сырья).
  • Содержание твёрдого углерода в готовом продукте более 88%.
  • Технологический цикл занимает 4 часа.

Фото взято с сайта www.tdi-ural.com

Одной из лучших современных ретортных углевыжигательных установок является Эколон 5.2. Особенность работы печи состоит в том, что жидкие и газообразные продукты термического распада не выводятся, а направляются в топку и там сжигаются. Тепло от их сжигания используется для дальнейшей работы печи. За счет этого, топка печи в летнее время не нуждается в дополнительном топливе, а зимой ограниченно потребляет древесные отходы. Единственным продуктом является древесный уголь. Режимными параметрами можно добиваться разной степени прокалки угля в соответствии с требованием заказчика. Выбросы в окружающую среду экологически чистые и по составу не отличаются от дыма обычных дровяных печей. По данным производителя, данная углевыжигательная установка производит около 5 тонн готового угля в день.

Ещё один пример отличной ретортной углевыжигательной печи — это печь от компании «Синергия Мечта» MODEСO 4-60. Эта печь состоит из 2х пиролизных блоков, каждый имеющий по две стационарные реторты. Данная печь работает только с автоматической системой управления, что обеспечивает безопасность работ и минимальное количество работников, обслуживающих установку. Особенностью печей системы MODECO 4-60 является разнообразие, позволяющее выбрать печь под свои задачи. Так базовая модель MODECO 4-60 отлично работает с крупнокусковым углём с влажностью до 25%.

Модель MODECO 4-60 PS снабжена комплексом предварительной сушки, с помощью которого можно работать с древесиной естественной влажности, то есть порядка 60%. Комплекс предварительной сушки уменьшает содержание влаги в древесине на 30-40%, что позволяет получить древесный уголь более высокого качества при меньших трудозатратах.

MODEСO 4-60 CS разработана специально для пережигания кокосовой скорлупы, что очень полезно для регионов, где основным источником сырья является кокос.

MODEСO 4-60 S — печь, созданная для пережигания мелкокускового сырья — щепы, мелкокусковых отходов деревообрабатывающих производств, скорлупы грецкого ореха, косточек фруктовых деревьев и т.д. Конструкция реторт такова, что позволяет эффективно пережигать древесину фракцией от 10 до 40 мм.



За помощь в разработке материалов выражаем благодарность:
http://charcoal.russ-forum.ru
https://synergy-dream.com
http://biomass-a.ru
www.tdi-ural.com


Комментарии:
    Пока никто не оставил комментарий


X

форма обратной связи

Как с вами лучше связаться?