Как и из чего изготавливают древесный уголь, где его применяют, требования ГОСТа и теплота сгорания древесного угля. Как разжечь его и как пользоваться.
Что такое древесный уголь
Об уникальных свойствах древесного угля было известно давно. О том что человечество стало использовать уголь древесный для своих нужд известно из археологических раскопок. Целые древние города и поселения использовали промысел по получению древесного угля как основную статью своего дохода. Собственно первые экологические катастрофы и были связаны с массовой вырубкой деревьев для получения этого продукта. Например, в Крыму, ради изготовления амфор для пшеницы караимами и генуэзцами были вырублены реликтовые леса. Из-за чего в некоторые районы Крыма до сих пор считаются малопригодными для жизни. Подобное положение стало началом разработок каменного угля в Англии и Франции.
Древесный уголь получают путем сжигания древесины различных пород. Особенностью процесса выступает то, что в результате высокотемпературного воздействия структура тканей древесины меняется – выжигаются химические элементы, а углерод остается. Химическая формула полученного продукта показывает, что в его составе в среднем содержится до 84% нелетучего углерода. Это топливо при сгорании, позволяет избежать выделение самого опасного для человека продукта горения – угарного газа. Из химии известно, что именно этот газ без цвета и запаха выделяется при сгорании летучих веществ без доступа кислорода.
Кроме того, свойства древесного угля позволяют применять его и в других важных для человека процессах – очистке воды и воздуха, в качестве медицинского препарата, даже художники нашли применение для этого материала.
Но все-таки состав материала, в котором углерод главный элемент наибольшее применение нашел в промышленности:
- металлургия — катализатор и восстановитель при производстве чугуна и стали;
- химическая промышленность — фильтры для опасных производств;
- энергетика — топливо, наполнители для фильтрационных установок.
Сегодня известна масса способов добычи этого продукта начиная от способа в котором древесный уголь выжигается в яме, и заканчивая высокотехнологичными способами получения брикетов. При этом в качестве сырья используется не цельные массивы деревьев ценных пород, а прессованные опилки деревьев.
Таким образом, получаемая ценность древесного угля заключается:
- В большом содержании нелетучего углерода и отсутствии в составе фосфора и серы;
- Высокой теплоотдачей при горении;
- Длительном периоде горения;
- Возможностью использования как возобновляемого ресурса;
- Практически в полном его сгорании без остатка.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
Немного истории
Добыча полезных ископаемых почти не велась на Древней Руси. А вот древесный уголь уже пришел на помощь людям. Кузнецы разжигали с его помощью свои горны. Кучный и ямный способ получения древесного угля были придуманы нашими предками. Дрова укладывались в кучи, которые по форме окрестили «стог» и «кабан». Дрова обжигались долго, почти месяц, требовали постоянного внимания и контроля. Можно сказать, что засорять атмосферу начали еще наши далекие предки, ведь вся гарь, дым и копоть, которые содержали вредные газы, выбрасывались в окружающую среду. Такие технологии применяли в семнадцатом — восемнадцатом столетии. А начиная с девятнадцатого века, стали появляться печи из кирпича.
Источник: http://ugolantracit.com.ua/chto-takoe-drevesnyiy-ugol/
Сфера использования
Древесина в условиях отсутствия кислорода нагревается до экстремального температурного режима. Результатом пиролиза становится уголь, который может использоваться на предприятиях или продаваться в торговой сети. Для бытовых целей приобретается расфасованный уголь. Он заменит дрова, когда необходимо растопить печь или приготовить блюдо на мангале.
Готовый продукт можно увидеть на фото древесного угля. К его достоинствам относят:
- минимум атмосферного загрязнения продуктами горения;
- отсутствие серных и фосфорных примесей;
- незначительное образование золы после сгорания;
- высокие параметры теплотворности;
- возобновляемость сырья.
Древесный уголь, благодаря своим преимуществам, может использоваться в различных сферах:
- при изготовлении фильтров;
- в технологии получения кремния кристаллического типа;
- в металлургической промышленности и сельском хозяйстве;
- для производств пищевых красителей и активированного угля;
- для изготовления краски, стекла и пластмассы;
- при растопке печей и каминов.
Источник: http://sdelatlegko.ru/drevesnyj-ugol/
Виды и сорта древесного топлива
Самая распространенная классификация этого вида топлива,разделяет его по типу материала происхождения. Такая классификация дает возможность подобрать продукт по степени его теплотворности. В зависимости от окраски топливо можно разделить на виды:
- Черный – изготавливается из мягких лиственных пород деревьев (ольха, тополь, осина);
- Белый – выжигается из твердых пород дерева(дуб, граб, береза);
- Красный –получается из хвойных пород деревьев по технологии мягкого углежжения.
Согласно государственному стандарту ГОСТ 7657-84 уголь древесный делится на три класса – А,Б, В. Высшим сортом ГОСТ определяет топливо марки А – в нем массовая доля нелетучего углерода составляет 90%- 78%. Для марки Б массовая доля составляет 88-77%, Марка В, должна иметь в своем составе от 77 до 67 % углерода.
Кроме этого на древесный уголь имеется и другие стандарты качества, например,удельный вес древесного угля, масса 1 дм3, массовая доля золы, и наличие в объеме определенных по размеру фракций. Правда, эти стандарты распространяются в основном на продукты промышленного производства. Производство древесного угля в домашних условиях обычно пользуется для оценки качества изучением цвета продукта и наличием в составе разных фракций – количества больших кусков, средних, малых и древесной пыли.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
Виды и сорта древесного угля
Выделяют 3 основные разновидности древесного угля:
- Черный: в нем присутствует повышенное количество нелетучего углерода, воды и золы. Он отличается высокой плотностью и прочностью.Этот вид угля подразделяется на 2 сорта: первый и высший. Они различаются по физическим свойствам. Материал создается при термообработке древесины дуба, ясеня, клена, бука, березы, граба и вяза.
- Красный: отличается высоким процентным содержанием золы. Производится из хвойных деревьев: сосна, ель, кедр, лиственница или пихта. Он имеет 2 сорта: первый и второй.
- Белый: создается из твердой древесины дуба, ясеня, клена, бука, березы, граба и вяза. Он не подразделяется на дополнительные сорта, но обладает предельными параметрами качества, указанными в ГОСТ 7657-84.
Эта классификация активно применяется российскими производителями. Она определяет нюансы изготовления материала в соответствии с его физическими или химическими свойствами. Иностранные производители редко используют данные стандарты производства. Мировые лидеры по поставкам этого материала, располагающиеся на территории Латинской Америки в производстве применяют только эвкалипт, не указанный в мировых или государственных стандартах.
Источник: http://lesoteka.com/izdeliya/drevesnyj-ugol
Классификация угля по маркам
Как уже было сказано, уголь может отличаться по составу. Конкретные соединения в составе угля выделить крайне сложно, поэтому для того, чтобы характеризовать уголь, пользуются лишь некоторыми характеристиками: концентрацией летучих веществ, влажностью, содержанием углерода, теплотой сгорания и др.
Обычно все эти характеристики связаны. Чем больше содержание углерода в угле и меньше летучих веществ, тем больше тепла сможет дать топливо. Согласно этим характеристикам уголь делят на марки.
Источник: http://fb.ru/article/428876/ugol-klassifikatsiya-vidyi-marki-harakteristika-osobennosti-goreniya-mesta-dobyichi-primenenie-i-znachenie-dlya-ekonomiki
История
В России древесный уголь производили издревле. Невозможно представить старую русскую деревню без кузницы. Кузнечные горны работали на древесном угле. Наиболее распространенными способами получения были кучное и ямное углежжение. Вариантами кучного были «стог» и «кабан». Эти технологии были примитивными, процесс продолжался до месяца и требовал периодического контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в XVII—XVIII веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены. Уже с XIX века в России предпочитали простейшие кирпичные печи для изготовления угля.
Родиной промышленного производства древесного угля следует считать Урал. Демидовское чугунно-литейное производство поднялось именно на древесном угле. Все знаменитые решетки и другие виды чугунного литья, украшавшие Петербург, были сделаны на Урале.
Возврат к кучному углежжению имел место в первые годы Советской власти на фоне развала промышленности. Затем были построены крупные углевыжигательные заводы (Аша, Сява, Амзя, Молома, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале, продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей.
Новый виток с появлением многочисленных вариантов экологически грязных металлических печей пришелся на постперестроечный период. Ослабление санитарного контроля, хищнические бесконтрольные вырубки стали основой развития кустарного углежжения в железных «бочках» с пристроенными топками разной конфигурации. В условиях бесконтрольности это дело стало привлекательным, и им занялось множество предприимчивых, но безграмотных людей. Некачественный уголь производился с низким выходом, но пользовался спросом.
В первом десятилетии XXI века наступает новый этап. Строится несколько крупных предприятий по производству кристаллического кремния. Каждому из них нужно на несколько порядков больше угля, чем производят кустарные установки. Их требования к качеству угля высоки и определяются регламентами их производства. Их потребности могут быть удовлетворены только за счет грамотно организованного, достаточно крупного и экологически чистого производства. Такие углевыжигательные производства уже работают в ряде регионов России, и строятся новые.
Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/129110
Процесс горения
В зависимости от вида и сорта топливо делится на короткопламенное и длиннопламенное. К короткопламенным относится антрацит и кокс, древесный уголь.
При сжигании антрацит выделяет много тепла, но для его розжига требуется обеспечить высокую температуру более легко воспламеняемым топливом, например, дровами. Антрацит не выделяет дыма, горит без запаха, пламя у него низкое.
Длиннопламенные виды топлива сгорают за два этапа. Сначала выделяются летучие газы, которые сгорают над слоем угля в пространстве топки.
После выгорания газов начинает сгорать оставшееся топливо, превратившееся тем временем в кокс. Кокс горит на колосниках коротким пламенем. После выгорания углерода остается зола и шлаки.
Источник: http://woodshpala.ru/stroitelstvo/gde-ispolzuetsya-drevesnyj-ugol.html
См. также
- Активированный уголь
- Активированный уголь (лекарственное средство)
- Белый уголь
- Обезлесение
Источник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/129110
Технология процесса производства
Технология изготовления древесного угля с самого зарождения промысла не претерпела больших изменений. Основной технологией того как производят древесный уголь до сих пор остается выжигание в печи. Сегодня выжигательные печи изменили конструкцию, сделав процесс более технологичным. Но принцип того как делать древесный уголь остался прежним – сгорание древесного сырья без доступа кислорода, это главное условие. Технологический процесс состоит из нескольких циклов:
- Сушки сырья;
- Процесса пиролиза;
- Охлаждение.
В принципе, этот вариант схож с тем, как делают древесный уголь в домашних условиях. Разница состоит лишь в том, что изготовить древесный уголь в домашней установке можно используя подручные средства, а в промышленных установках каждая фаза строго контролируется. В итоге получается топливо, соответствующие описанию в государственных стандартах.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
Применение
Древесный уголь классифицирован в системе стандартов — ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».
Применяется для очистки, разделения, извлечения различных веществ, в качестве антисептика, очистителя, поглотителя воды. Например, в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, как бытовое топливо, в садоводстве, в комнатном цветоводстве и для производства органического удобрения терра прета.
Зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153.
Древесный уголь также включен в несколько косметических продуктов[6].
Медицинское применение активированного угля заключается в основном в поглощении ядов и токсинов[7]. Активированный уголь доступен без рецепта, поэтому он используется для различных процедур, связанных со здоровьем. Например, он часто используется для уменьшения дискомфорта и смущения из-за чрезмерного газообразования (метеоризма) в пищеварительном тракте[8].
Видео горения древесного угля
Источник: http://wiki2.org/ru/Древесный_уголь
Выбор сырья
Оптимально подбирать для выжигания деревья твердых пород. Иногда советуют подбирать строго деревья одной породы. В таком случае удастся получить горение при одной температуре, и в результате получается однородный продукт хорошего качества. Однако в процессе работы часто случается так, что в производстве используется сырье разных пород. Это не проблема просто при заполнении вертикальной печи сначала делается закладка из твердых пород, а потом из мягкой древесины.
Сушка древесины
Сушка проводится в камере обжига при температуре 140-160 градусов. Применение более высокой температуры приводит к растрескиванию головней и как результат получение углей мелкой фракции. Сушка проводится в атмосфере дымовых газов и по окончании ее должна получиться древесина с влажностью 4-5%.
Пиролиз
Вторым этапом изготовления древесного угля выступает пиролиз. Этот этап состоит из сухой перегонки, когда для удаления всей оставшейся влаги температура поднимается до 150-300 градусов. По достижении 300-301 градусов начинается процесс экзотермического пиролиза. Древесина начинает изменять цвет, внутренняя температура растет, и в течение некоторого времени она превышает температуру в камере. В этот момент не требуется подача дополнительно тепла, поскольку начинается процесс испарения летучих веществ. По достижении 400 градусов древесина меняет окончательно цвет и становится черной. Очищенная при пиролизе древесина содержит 65-70% углерода.
Прокалка
По истечении некоторого времени, когда реакция начинает сходить на нет, температура начинает падать и возрастает риск самовоспламенения. Для того чтобы не допустить этого при промышленном производстве применяется прокалка – поддержание нужной температуры путем внешнего нагрева. Для этого извне емкость с древесиной дополнительно нагревают, вследствие этого доля нелетучего углерода повышается до 85-90%. Также путем регулирования внешнего нагрева осуществляется снижение температуры до отметки, когда самовозгорание уже невозможно, после этого начинается процесс остывания.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
Оборудование для производства древесного угля
Изготавливать топливо в домашних условиях можно при помощи подручных средств и даже в земляной яме. Для промышленного производства используются выжигательные печи ретортного типа. Это могут быть как стационарные, так и мобильные установки. Основным элементом таких установок выступает емкость для выжигания. Пиролизная бочка это самый дорогой элемент установки. Сегодня для производителей предлагается несколько вариантов промышленных установок, в состав которых входит полный набор оборудования для работы.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
См. также
- Активированный уголь (лекарственное средство)
- Белый уголь
- Обезлесение
- Терра прета
- Углежог
Источник: http://wiki2.org/ru/Древесный_уголь
Правила безопасности
Независимо от того каким способом будет происходить выжигание древесного угля необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. Огонь следует разводить вдали от огнеопасных предметов и построек. Место лучше огородить. При работе нужно использовать брезентовые рукавицы и респиратор. Особенно важно аккуратно открывать топку, чтобы не вдохнуть угарный газ и не получить термический ожог.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
Фото древесного угля
Также рекомендуем просмотреть:
- Полировка фар своими руками
- Строительные леса своими руками
- Точилка для ножей своими руками
- Антенный усилитель
- Восстановление аккумулятора
- Мини паяльник
- Как сделать электрогитару
- Оплетка на руль
- Фонарик своими руками
- Как заточить нож для мясорубки
- Электрогенератор своими руками
- Солнечная батарея своими руками
- Течет смеситель
- Как выкрутить сломанный болт
- Зарядное устройство своими руками
- Схема металлоискателя
- Станок для сверления
- Нарезка пластиковых бутылок
- Аквариум в стене
- Врезка в трубу
- Стеллаж в гараж своими руками
- Симисторный регулятор мощности
- Фильтр низких частот
- Вечный фонарик
- Нож из напильника
- Усилитель звука своими руками
- Трос в оплетке
- Пескоструйный аппарат своими руками
- Генератор дыма
- Ветрогенератор своими руками
- Акустический выключатель
- Воскотопка своими руками
- Туристический топор
- Стельки с подогревом
- Паяльная паста
- Полка для инструмента
- Пресс из домкрата
- Золото из радиодеталей
- Штанга своими руками
- Как установить розетку
- Ночник своими руками
- Аудио передатчик
- Датчик влажности почвы
- Счетчик Гейгера
- Wi-Fi антенна
- Электровелосипед своими руками
- Ремонт смесителя
- Индукционное отопление
- Стол из эпоксидной смолы
- Трещина на лобовом стекле
- Эпоксидная смола
- Как поменять кран под давлением
- Кристаллы в домашних условиях
Помогите проекту, поделитесь в соцсетях 😉
Источник: http://sdelatlegko.ru/drevesnyj-ugol/
Воздействие на окружающую среду и загрязнение в углях и углях
Уголь и древесный уголь оказывают различное воздействие на окружающую среду. Коалмины остаются открытыми, что создает риск для людей и животных. Кроме того, люди обычно перемещаются перед началом добычи, что значительно нарушает социальный порядок среди общин и семей. Кроме того, уголь обычно сгорает не полностью, оставляя остатки, что оказывает значительное неблагоприятное воздействие на окружающую среду. С другой стороны, древесный уголь является результатом вырубки деревьев, что ведет к обезлесению и, в конечном итоге, к обезлесению. Кроме того, вырубка деревьев разрушает среду обитания животных, ведущую к конфликту между человеком и дикой природой, особенно в Африке и Азии. Наконец, вырубка деревьев приводит к эрозии почв и смыванию почвенных питательных веществ, что приводит к низкому сельскохозяйственному производству.
Источник: http://ru.esdifferent.com/difference-between-coal-and-charcoal
Маркировка продукции
При промышленном производстве нужно учитывать некоторые моменты. Перед фасовкой материал должен быть охлажден и расфасован (в зависимости от требований заказчика). В упаковочном листе или на самом пакете должна быть указана следующая информация:
- производитель;
- указано наименование продукта;
- информация о происхождении топлива;
- указан номер сертификата;
- вес нетто;
- должна быть информация о 4 классе пожарной опасности;
- указаны правила хранения и указания по применению.
Источник: http://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/drevesnyjj-ugol.html
Ссылки
- Производство угля в Индии
Эта страница в последний раз была отредактирована 21 мая 2021 в 13:19. Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Источник: http://wiki2.org/ru/Древесный_уголь
