Производство древесного угля
Мало кого можно удивить тем, чтобы использовать в качестве топлива древесный уголь. В магазинах давно продаются мешки с древесным углем для шашлыка, и каждый уважающий себя дачник и турист хоть раз покупал их, чтобы приготовить мясо или рыбу на мангале. Без этого не обходится ни один пикник на природе.
Подробная информация от производителя угля на странице Древесный уголь
Но применение древесного угля не ограничивается приготовлением продуктов на углях. Древесный уголь эффективный абсорбент, поэтому его используют в медицине, на производстве фильтров, в химической промышленности. Еще древесный уголь подходит для каминов. Древесный уголь эффективней, чем дрова, занимает меньше места, дает хороший жар, не образует искр и пламени. Тлеющие в камине угли представляют собой приятную картину тепла и уюта. Также свойства древесного угля можно использовать для ковки металла. На производстве и в промышленности тоже часто используют древесный уголь.
В домашних условиях измельченный древесный уголь можно использовать для выращивания комнатных цветов. Добавляя порошок из березового древесного угля в землю можно повысить гигроскопичность и предотвратить закисание почвы в цветочном горшке.
Древесный уголь – микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо (удельная теплота сгорания 31,5 – 34 МДж/кг). Древесный уголь классифицирован в системе стандартов – ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».
Производители древесного угля
Спрос на рынке формирует предложение. Появилось много компаний и частных хозяйств, которые специализируются на производстве древесного угля. Все дело в том, что процесс изготовления древесного угля достаточно прост. При наличии качественного оборудования для древесного угля можно легко производить большие партии товара на продажу.
Производители углевыжигательных печей для производства древесного угля предлагают широкий ассортимент разнообразных модификаций, которые отличаются друг от друга объемом камеры, количеством камер, это могут быть ретортные печи и соответственно ценой на оборудование. На рынке представлены малогабаритные мобильные модели печей для изготовления древесного угля для бытового использования и большие углевыжигательные комплексы с двумя или тремя камерами, которые позволяют организовать непрерывный цикл производства древесного угля.
Подробная информация от производителя печей углежжения на странице Углевыжигательные печи
Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение. Также пиролиз – первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов – летучих продуктов пиролиза.
При пиролизе древесины (450 – 500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и др.
Оборудование для производства древесного угля
Современные углевыжигательные печи для древесного угля безопасны для окружающей среды, в них предусмотрена система дожига пиролизных газов, что позволяет в разы снизить вредные выбросы в атмосферу. Печи для производства древесного угля обладают высокой производительностью, поэтому они высокорентабельны. Вложенные средства быстро окупаются, и оборудование в скором времени начинает приносить стабильный доход. Производство древесного угля отличная идея для бизнеса с учетом наличия бесперебойной поставки качественного сырья. В качестве сырья для углевыжигательных печей используют дрова. Дрова можно закупать готовые или колоть самостоятельно. Для колки дров можно приобрести дровокольное оборудование, которое позволит быстро и без лишних усилий заготовить достаточный объем дров. Дровокольные станки мощные, обладают высокой производительностью, подходят для любых пород древесины.
Технология производства древесного угля
Технология производства древесного угля основана на бескислородном пиролизе древесины или сжигании дров без доступа кислорода. Он достигается использованием герметичных печных камер, выполненных из толстых листов железа. Если в углевыжигательную печь будет попадать кислород, то на выходе объем древесного угля будет ниже, чем планировалось. Цикл производства древесного угля состоит из нескольких этапов: загрузка дров в камеру печи, розжиг дров в топочной камере, сушка древесины, пиролиз древесины с дожигом пиролизных газов, остывание готового древесного угля, выгрузка угля, фасовка угля по пакетам. Вместо дров для углежжения можно использовать древесные брикеты, изготовленные из отходов древесины. Это снижает стоимость готового продукта, позволяет получать качественный древесный уголь.
Как сделать древесный уголь в домашних условиях |
На сегодняшний день вопрос о натуральном биотопливе является очень актуальным.
Одной из разновидностей биотоплива является древесный уголь. Производство древесного угля может производится как на крупных предприятиях, так и в домашних условиях.
Древесный уголь это натуральное биотопливо, это на 90% чистый углерод. Такое топливо абсолютно безопасно для человека и для окружающей среды. Используют древесный уголь как на крупных предприятиях, для отопления и для производства, так и для домашнего использования. Им можно топить печь или камин, использовать в кузне, а также для приготовления шашлыка.
Для изготовления древесного угля можно использовать любую породу дерева, как твердую, так и мягкую. Важно, чтобы древесина была сухой, так как влажная не будет гореть и очищенной от коры, так как кора сильно дымит и снижает качество полученных углей.
На больших предприятиях используют специальное оборудование для древесного угля, это большие печи. На таких предприятиях изготавливают и для продажи, но стоит он не мало. И если вы собираетесь древесным углем отапливать дом, то выльется это в копеечку.
Потому возникает вопрос можно ли сделать древесный уголь в домашних условиях?
Однозначно да. Такой уголь, конечно, выйдет более низкого качества чем заводской, но обойдется он вам значительно дешевле.
Как делают древесный уголь? Производство древесного угля заключается в процессе пиролиза древесины, то есть горение при высокой температуре, но без доступа воздуха. Такой процесс не дает дереву полностью разрушиться.
Изготовление угля в домашних условиях может происходить двумя способами:
— производство древесного угля в яме
— производство древесного угля в бочке
— производство древесного угля в печи
Производство древесного угля в яме
Это один из старейших известных человеку способов углежжения. Таким методом пользовались наши предки. Способ этот достаточно прост.
Как сделать древесный уголь в яме?
Для этого необходимо выкопать яму в форме цилиндра. Глубина ямы должна быть в приделах полуметра, а диаметр примерно 70-80 сантиметров.
Дно ямы необходимо плотно утрамбовать, что бы угли не смешались с рыхлой почвой. Из такой ямы вы получите до двух мешков угля и потратите приблизительно три часа времени. После того как яма готова на дне необходимо развести костер из тонких, мелких веток и дров.
Дно ямы должно быть плотно устелено углем. Далее укладываем в костер заготовленные дрова. Дрова лучше заранее порубить на кусочки не более 40 сантиметров. По ходу сгорания дров необходимо подкладывать сверху свежие. Когда яма полностью заполнится углями ее необходимо плотно укрыть травой и листьями, присыпать и утрамбовать землей. И оставить в таком состоянии до полного остывания, примерно на двое суток. После этого уголь необходимо тщательно просеять и разложить в емкости для дальнейшего хранения.
Как сделать древесный уголь в бочке
Для изготовления древесного угля подойдет любая металлическая бочка или емкость цилиндрической формы с плотными стенками. Размер может быть абсолютно любым в зависимости от количества конечного продукта, который вы хотите получить.
Бочка может быть не новой, но чистой.
Производство древесного угля в боке может происходить двумя способами:
— первый способ мало чем отличается от производства угля в яме. На дне бочки устанавливают кирпичи среди них разводят костер, так что бы перегоревшие угли заполнили пространство между кирпичами, затем на кирпичи устанавливают решетку и уже на нее располагают дрова. Когда бочка полностью заполнена дровами необходимо дождаться появления на поверхности языков пламени. Как только они появились бочку накрывают крышкой или металлическим листом оставляя небольшую щель, дождавшись появления сизого дыма бочку следует закрыть герметично и не трогать до полного остывания. После того как бочка остыла производство древесного угля окончено. Его остается только расфасовать. Некоторая часть дров с верху бочки может остаться не сожженной, это не страшно. Такие бревнышки можно использовать повторно.
— Второй способ производства древесного угля в бочке немного сложнее в плане контроля процесса.
Костер разводится непосредственно под бочкой, саму бочку при этом устанавливают на помост из кирпичей. Дерево плотно укладывается в бочку после чего она герметично закрывается, остается лишь отверстия для выводов газа, который образуется при окислении древесины. На огне бочку следует оставить на 2-3 часа после чего огонь затушить и дать бочке полностью остыть.
Производство древесного угля в печи
Если вам необходимо совсем небольшое количество древесного угля, например, для удобрения растений или приготовления шашлыка, то можно воспользоваться обычной каменной печью. Для этого дрова укладывают в печь, закрывают заслонки и поддувала, дают прогореть в течении 10-15 минут и перекладывают в герметично закрывающуюся емкость, желательно керамическую.
Несомненно, что производство древесного угля в домашних условиях процесс трудоемкий и нет гарантии, что все получится. Ведь проворонив один момент можно попросту сжечь не одну партию дров. Но запаситесь терпением и после нескольких пусть и неудачных попыток вы останетесь довольны собой изготовив хороший древесный уголь своими руками.
Ирина Железняк, Собкор интернет-издания «AtmWood. Дерево-промышленный вестник»
Как сделать биоуголь в домашних условиях
Существуют всевозможные методы производства древесного угля для биоугля. Многие из них связаны с созданием печей, которые будут нагревать древесину до очень высоких температур — например, 500ºC — в отсутствие кислорода. Это известно как пиролиз.
Обычно это сварочное оборудование, старые бочки для масла и дымоходы с принудительной тягой, но для обычного садовника эти простые методы менее требовательны, но эффективны.
Конусная яма Производство биоугля – Redgarden Video
Изготовление биоугля в саду.
Вы можете сделать биоуголь в домашних условиях в микромасштабе, выкопав траншею или яму и поместив в нее смесь сухой древесины и сухих растительных материалов, таких как стебли сахарной кукурузы или многолетние сорняки и корни.
Подожгите материал, который изначально будет испускать облака белого дыма. В основном это водяной пар и не так плохо, как кажется. Затем дым становится желтым, поскольку смолы в древесине и сахара в лиственном материале сгорают, а затем появляется серый дым.
Когда дым станет серым, накрыть дерном или землей, оставив небольшое отверстие для подачи воздуха. Это ограничивает поток кислорода, и материал становится древесным углем, а не просто пеплом. Как и в случае «правильного» производства древесного угля, требуются некоторые навыки и рассудительность.
После того, как он превратился в древесный уголь, смочите его шлангом, чтобы потушить огонь, и расколите древесный уголь, создав микропоры при тепловом ударе. Снимите покрытие и выкопайте уголь.
Затем его необходимо раздавить (см. ниже), а затем зарядить, как указано здесь: ССЫЛКА
Предупреждение. Образуется значительное количество дыма, что может вызвать раздражение соседей и, возможно, нарушить правила разведения костров.
Это не особенно эффективный метод и приводит к загрязнению окружающей среды. Но можно и в мельчайших масштабах производить древесный уголь.
Конусная яма Производство биоугля
Это гораздо более эффективный метод производства изрядного количества биоугля за один день. Он гораздо менее загрязняет окружающую среду, поскольку сжигает примеси и, если он хорошо работает, производит очень мало дыма, если он вообще есть.
Важное примечание по технике безопасности
Это приводит к сильному возгоранию. Не оставляйте его без сопровождения и держите детей подальше. Участок вдали от зданий, сараев, заборов, живых изгородей и деревьев — я бы предложил минимум 5 метров. Он повредит близлежащие растения, и его лучше всего строить на голой земле.
Немедленно держите запас воды на случай, если что-то выйдет из-под контроля. Ведра с водой или, что еще лучше, водопроводный шланг.
Коническая яма бесплатна, проста в изготовлении и очень эффективна.
Это работает хорошо, так как огонь находится в верхней части горения, а форма конуса заставляет пламя подниматься по бокам. Это лишает нижние области и центр кислорода, создавая правильные условия для пиролиза. Становится очень жарко, превращая смолы и масла в газ, который сгорает над дровами.
Как сделать биоуголь в конусной яме
Начните с рытья конусообразной ямы. Размер варьируется, но я бы посоветовал не больше метра в диаметре наверху, иначе будет слишком жарко и потребуется слишком много дров, чтобы их кормить. 60 см — разумный размер для первого ожога.
Соберите кучу дров, разрежьте на удобные куски длиной около 30 см. Держите это подальше от ямы, так как вы не хотите, чтобы он загорелся преждевременно! Дерзкая древесина идеально подходит для изготовления биоугля.
Ожог
Начните с разведения небольшого костра в основании конуса из сухих веток. Как только это пойдет хорошо, начните добавлять еще несколько веток, а затем большие куски дерева.
Пусть они горят, пока они не начнут белеть.
Затем добавьте еще один слой дерева. Еще раз подождите, пока он не станет черным и не начнет образовываться слой белого пепла. Продолжайте повторять, пока не достигнете вершины конуса или не закончатся дрова.
Дайте верхнему слою сгореть до тех пор, пока на черных палочках не образуется белый пепельный налет.
Теперь погасите огонь, добавив воды. Воды потребуется больше, чем вы можете себе представить, продолжайте лить ее, пока яма не заполнится или вы не будете уверены, что огонь полностью потушен. Проверить можно, сдвинув верхние слои металлической лопатой. База должна быть прохладной. Будьте очень осторожны.
После сжигания
Достаньте уголь и разбейте его на мелкие кусочки. Вы можете сложить уголь в мешок и растоптать его или ударить молотком. Или поместите в прочное большое ведро или корыто и растолките его куском дерева. Готовый продукт должен пройти через сито для садовой земли.
Теперь вы готовы зарядить свой биоуголь перед использованием.
Это превосходное видео от Redgardens в Ирландии показывает процесс и предоставляет дополнительную информацию о производстве биоугля.
Дополнительная информация о Biochar
Зарядка (активация) Biochar
Общее мнение состоит в том, что для немедленного действия biochar необходимо заряжать или активировать. Он как губка впитывает питательные вещества, микробы и грибки. Простое добавление свежеприготовленного биоугля в почву на самом деле истощит питательные вещества, которые…
Biochar и Terra Preta
В последние годы было много разговоров о том, что biochar и terra preta из Амазонки являются ответом на молитвы об устойчивом выращивании. Я пытаюсь отделить правду от шумихи вокруг биочара.
июль 2019 Эта страница была обновлена…
;
Как сделать активированный уголь
Как приготовить активированный уголь в домашних условиях
Нас часто спрашивают: «Пожалуйста, объясните мне, как приготовить активированный уголь в домашних условиях».
Чтобы сделать активированный уголь, сначала нужно понять, что есть два основных метода активации — паровая активация и химическая активация. Химическую активацию не следует путать с промывкой кислотой или химической пропиткой. Достаточно хороший активированный уголь (например, порошок вверху этой страницы) с площадью поверхности 1000 м 2 /g будет иметь 125 акров площади поверхности на фунт.
Паровая активация в основном используется для кокосового угля и угля.
При производстве активированного паром угля сначала кокосовую скорлупу или уголь нагревают для образования полукокса. Затем этот полукокс «активируется» в печи при высоких температурах от 1700° до 1800°F с паром в отсутствие кислорода. В процессе паровой активации удаляются все летучие соединения, и в то же время слой за слоем отслаиваются атомы углерода, расширяя существующие внутренние поры и оставляя после себя углеродный скелет. Реакция углерод + пар приводит к образованию газообразного водорода и монооксида углерода (C+H 2 O=H 2 +CO).
Когда угарный газ выделяется, он уносит с собой атомы углерода. Обычно из 3 фунтов сырого угля получается 1 фунт активированного угля. Это прекрасный пример поговорки «Меньше значит больше». Меньше атомов углерода дает больше внутреннего пространства.
После охлаждения активированного угля для удаления растворимой золы его можно либо «промывать водой»* (для чего требуется много воды), либо «промывать кислотой» (для удаления растворимых в кислоте зольность), а затем несколько раз «промывают водой» для удаления любых следов раствора кислоты.
(*Чтобы ничего не пропадало, древесный угольный «уксус» иногда собирают и продают как техническую уксусную кислоту или перерабатывают в столовый уксус.)
Из-за очень высоких температур, необходимых для активации паром (600–1200 °C). ), температурах, которых невозможно достичь в обычной печи (260 °C), этот метод практически ограничен промышленными технологиями.
Другим огромным ограничивающим фактором является стоимость производства.
Ежегодно в мире используется огромное количество активированного угля, поэтому производство должно осуществляться в промышленных масштабах, позволяющих производить миллионы тонн переменного тока по очень низкой цене. Обычно это делается в больших печах с вращающимся стальным цилиндром (длиной до 180 футов, производительностью до 12,5 метрических тонн в час) со сложной системой подачи тепла и пара. Если бы деньги не были проблемой, то людям пришлось бы сначала разработать еще более сложную миниатюрную версию. Будет проблема промывки/ополаскивания, удаления золы от пиролиза, управления выхлопными газами и другие проблемы. Чистый продукт будет намного превышать стоимость продукта массового производства, и качество, вероятно, также будет проблемой, поскольку температура и время приготовления очень важны. Помимо увлечения созданием собственного, кажется, что стоимость производства активированного паром угля «дома» была бы непомерно высокой.
Итак, как можно сделать активированный паром уголь? Должно быть очевидно, что для небольших личных количеств вы не готовы к техническим проблемам или финансовым затратам.
Итак, как можно сделать химически активированный уголь? Это дешевле и проще?
Изготовление химически активированного угля
Химическая активация дает тот же конечный результат — значительно увеличенную площадь внутренней поверхности — но использует химический раствор для разрушения внутренней структуры. Как правило, активированный уголь на древесной основе изготавливается в промышленных масштабах с использованием тепла (450–900°C) и фосфорной кислоты. Этот процесс «активации» приводит к созданию огромной площади поверхности — порядка от 600 до 1200 квадратных метров на грамм (м2/г), в зависимости от используемого сырья и процесса. И снова промышленная модель представляет собой большой стальной гриль. Древесина может быть сначала пиролизована, затем уголь пропитан фосфорной кислотой, после чего следует контролируемый повторный нагрев для усиления химической эрозии атомов углерода, а затем сложный цикл промывки для удаления кислоты. Этот процесс иногда предпочтительнее, потому что он требует меньше тепла и времени.
Самостоятельное изготовление активированного угля
Еще раз, некоторые захотят узнать, смогут ли они изготовить химически активированный уголь в домашних условиях. На YouTube.com вы найдете серьезных предпринимателей. Хотя их методы кажутся достаточно простыми, использование различных химикатов может привести к несчастным случаям. Некоторые из их предложений для химических веществ включают «аккумуляторную кислоту» (серную кислоту), соляную кислоту (она же соляная кислота, продаваемая в хозяйственных магазинах для разъедания бетона с кирпичей), азотную кислоту, гидроксид калия или натрия (сильно едкий), хлорид кальция или цинка ( более стабильные соли)… Затем следует утомительная комбинация обработки, нагревания и интенсивной промывки для удаления любых оставшихся химикатов. Требуемое тепло (450–900 °C), хотя и намного меньше, чем при паровой активации (600–1200 °C), все же намного выше, чем может достичь обычная печь.
Но вернемся к химикатам.
Предпочтительным химическим веществом является фосфорная кислота (довольно слабая кислота). Тем не менее, учитывая высокие температуры, необходимые для запуска процесса активации (температуры намного выше, чем вы можете достичь в домашней духовке), эрозионный эффект, вызываемый любым из различных химических веществ, будет значительно снижен, а конечный продукт будет лишь незначительно лучше, чем сырой уголь. Но может быть потенциал для серьезного вреда. Например, возможные результаты реакции соляной кислоты с углеродом включают:
- Тетрахлорид углерода (фреон) — от него захватывает дух
- Трихлорметан (хлороформ) — депрессант ЦНС, превращается в фосген (химическое оружие, использовавшееся во время Первой мировой войны) в присутствии кислорода и тепла
- Хлоруглеводороды — некоторые из них очень токсичны и/или легко воспламеняются.
- Различные углеводороды — токсичные, легковоспламеняющиеся и сильнодействующие парниковые газы
- Газообразный хлор — токсичный
- Газообразный водород — легковоспламеняющийся
По этим и другим причинам мы ни в коем случае не рекомендуем вам пытаться изготовить химически активированный уголь в рамках проекта «Сделай сам».
Однако, если этот проект направлен на создание дешевого фильтра для воды или воздуха для примитивных условий, следует отметить, что обычный древесный уголь имеет долгую историю (более 3000 лет) использования для удаления запахов и очистки воды. Еще в 1500 г. до н.э. вплоть до больниц в 1800-х годах простой порошок древесного угля использовался для подавления зловония гниющей плоти. Древние мореплаватели выжигали внутреннюю часть деревянных бочек с водой, чтобы сохранить питьевую воду во время дальних плаваний. В своих кампаниях по приручению Дикого Запада американская Голгофа использовала обычный кусковой древесный уголь в последнем отделении трехсекционного ящика (1. гравий, 2. промытый песок, 3. древесный уголь) для фильтрации болотной воды для питья. Было обнаружено, что даже простой древесный уголь содержит фрагменты супермолекулы бакмистерфуллерена (C 60 ), который обладает феноменальной адсорбционной способностью. Таким образом, если это необходимо для каких-то суровых или импровизированных обстоятельств, просто ваш обычный уголь будет работать достаточно эффективно как для воды, так и для воздушного фильтра, без потенциальных неудач, связанных с попыткой активировать его с некоторыми потенциально агрессивными химическими веществами.
Если DIY должен производить активированный уголь для медицинских целей, весьма сомнительно, сколько можно получить; конечно, не в уровне активности или в сбережениях денег, в то время как безопасность остается реальной проблемой. С другой стороны Одногаллонный контейнер пищевого угольного порошка стоит всего 37 долларов, без всего оборудования, труда и затрат. Типичная семья не будет использовать эту сумму в год для лечения обычных заболеваний. Хранить с плотно закрытой крышкой можно неограниченно долго .
Если DIY обдумывает какой-то сценарий выживания, то мы можем сказать вам это из очень реального личного опыта; у вас не будет доступа к каким-либо химическим веществам, предложенным выше, и, что более важно, эффективность простого древесного угля будет выгодно отличаться от любого активированного угля в любой чрезвычайной ситуации, с которой вы столкнетесь, пока конечный порошок стерилен. См. Информационный бюллетень CharcoalTimes , июнь 2012 г.