Как сделать древесный уголь своими руками в домашних условиях, технология производства древесного угля
Среди различных видов твердого топлива особый интерес представляет древесный уголь, состоящий на 80—90% из чистого углерода. Это делает его в первую очередь эффективным биотопливом, практически бездымным и экологичным. Его сфера применения достаточно широка как в различных отраслях промышленности, так и для домашнего применения. В данной статье мы рассмотрим, как можно выжигать древесный уголь своими руками и как это происходит в условиях промышленного производства.
Технология производства
Уголь из древесины в больших объемах потребляют предприятия металлургии, где он применяется для производства сплавов высокой степени чистоты, а также для насыщения металла углеродом, в результате чего повышаются его физические свойства.
В химической отрасли данный продукт используется при изготовлении стекла, различных пластмасс и даже красок. Не обошел уголь стороной и пищевую промышленность, в продуктах питания он часто выступает натуральным красителем, что отображается на их упаковке под кодом Е153.
Такой значительный спрос требует соответствующих объемов производства, поэтому печи для древесного угля, как правило, размещают вблизи либо на территории деревообрабатывающих предприятий. Это понятно, ведь там в большом количестве имеются крупные отходы дерева самых разных пород, что служат сырьем для углежжения.
Если пояснять простыми словами, то технология производства древесного угля призвана решить задачу по получению из древесины углерода как можно более высокой степени чистоты. Для этого все остальные органические и неорганические вещества нужно удалить, что достигается с помощью реакции пиролиза. Ее суть заключается в выделении из сырья всех лишних соединений методом термического разложения при недостаточном количестве кислорода. Но пойдем по порядку.
Всего этапов производственного процесса – четыре (не считая предварительной подготовки сырья):
- сушка при температуре до 150 ºС. Процесс пиролиза, проходящий при более высоких температурах, требует минимального количества влаги в сырье;
- пиролиз, проходящий при температуре 150—350 ºС и недостатке кислорода.
Происходит термическое разложение веществ и начинает образовываться уголь. Выделяются пиролизные газы; - горение (прокалка) при нагреве до 500—550 ºС. На данном этапе из угля выделяются смолы и остатки веществ в виде газов;
- восстановление (охлаждение).
По сути, установка для производства угля представляет собой печь, где протекают все вышеописанные реакции. Ниже на рисунке представлена схема технологического процесса:
Печь для древесного угля
Печь для углежжения достаточно сложна, повторить её конструкцию в домашних условиях весьма затруднительно. Корпус цилиндрической или прямоугольной формы имеет топочную камеру, поверх которой загружаются 2 закрытые емкости, заполненные сырьем – реторты. Нагрев древесины происходит извне, через стенки реторты, при этом в нем используется тепло, выделяемое деревом в процессе реакций. Работа печи на различных режимах показана на схеме:
Промышленная печь для изготовления древесного угля устроена таким образом, что пока в одной емкости проходит пиролиз, то во второй идет сушка, пиролизные газы дожигаются и проходят сквозь реторту с влажным сырьем.
Такая очередность соблюдается и дальше, до получения конечного продукта. Получается, что внутренний объем каждого сосуда разделяется на зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс:
После прокаливания емкости с углем выгружаются и в печь ставятся новые. Перед фасовкой и отправкой на склад изделие проходит операцию дробления до необходимого размера фракции, а при необходимости и брикетирование. Аппарат, где все операции выполняются по данной технологии — это печь для производства древесного угля непрерывного действия. Однако, есть и другая технология, но она более сложная и дорогостоящая, хотя и обеспечивает высокую производительность.
Изготовление древесного угля в домашних условиях
Информация о домашнем углежжении интересна тем людям, кто занимается ковкой металла с небольших мастерских. Такое чистое биотопливо, как древесный уголь, издавна считается самым лучшим для работы кузнечного горна. Ну и о том, как хорош уголь для шашлыков и барбекю, давно известно всем, только покупать его в магазине выходит дороговато.
Исходя из того, что оборудование для производства древесного угля отличается сложностью, дороговизной и громоздкостью, предложим два давно проверенных домашними умельцами способа:
- выжигание угля в бочке;
- углежжение в яме.
Способ изготовления угля в бочке, как и в яме, предполагает тот же технологический процесс пиролиза в замкнутом пространстве при недостатке кислорода. Только в подобных условиях продукт получается не столь чистым по вполне понятным причинам. Большую роль играет и сноровка исполнителя, первые 2—3 порции могут просто выгореть (что случается чаще) или, наоборот, недожечься. Но все приходит с опытом.
Способ углежжения в бочке считается более удобным и технологичным. Итак, чтобы сделать древесный уголь самому, нужна собственно сама металлическая бочка емкостью 200 л, да еще старый пылесос. Подойдет любая другая цилиндрическая емкость из металла, желательно с толстыми стенками, она прослужит дольше. В самом низу емкости просверливают отверстие и врезают штуцер.
К нему присоединяется шланг от пылесоса, это будет подача первичного воздуха в зону горения.
Немаловажно подыскать для бочки герметичную крышку. Если таковой нет, надо приспособить для этой цели лист металла, асбестоцемента или другого материала. Еще потребуется длинная стальная кочерга для шуровки дров. Касательно последних, стоит отметить один важный момент. Поскольку в домашних условиях древесный уголь делают подручными средствами, то технология не всегда соблюдается, но вот выдержать невысокую влажность дров – обязательно.
Важно! Свежесрубленная или насыщенная влагой древесина для углежжения не подойдет, будет много дыма, а процесс пиролиза не начнется или будет протекать очень вяло. В результате получите золу либо недожженные дрова. Древесина должна быть сухой.
С дерева снимают кору (она сильно дымит, а угля дает крайне мало) и пилят на чурки длиной до 40 см, чтобы их плотно укладывать в бочку. Затем на ее дне разводят небольшой огонь и включают пылесос, иначе костерок начнет сильно дымить.
По мере того как дрова будут разгораться, надо подкладывать очередную порцию. Следует отметить, что производство древесного угля таким способом – процесс тонкий, тут надо верно уловить момент, когда сырье хорошо разгорелось, но не дать ему прогореть до золы, а добавлять новую древесину. При необходимости можно на время отключать пылесос, а при загрузке более половины емкости трубу подачи воздуха лучше вставить сверху.
Когда бочка заполнена, то она накрывается крышкой, пылесос отключается, а штуцер закрывается заглушкой. Теперь надо выждать, пока процессы внутри закрытого сосуда не закончатся, открывать крышку можно лишь после полного остывания стенок емкости. Удобство бочки в том, что ее можно просто перевернуть и спокойно рассортировать полученный продукт. Часть древесины останется недожженной, но это не беда, она пойдет на следующую загрузку. Остальной уголь просеивают и складывают в мешки.
Углежжение в яме
Самостоятельно сделать древесный уголь в домашних условиях или прямо в лесу можно просто в яме.
Для получения 2 мешков угля надо вырыть круглую яму ориентировочно 80 см в диаметре и полметра глубиной.
Дно утаптывается ногами, а стенки подчищаются, чтобы топливо не смешивалось с землей. Последнюю не надо отбрасывать далеко, она пригодится в конце.Разница с «бочковым» выжиганием заключается лишь в отсутствии принудительного наддува пылесосом. Дрова берут сухие, длиной 30 см и не больше 7 см в поперечнике, из них на дне ямы раскладывают небольшой костер.
Дальнейшие действия – как в случае с бочкой, сырье подкладывается по мере необходимости. Яму, полную дров, перекрывают листьями или травой, потом присыпают землей и утрамбовывают. Приходить за углем можно через 2 суток, к тому времени он точно остынет.
Заключение
Как сделать древесный уголь своими руками и что нужно, чтобы превратить его в бизнес
Древесный уголь является естественным биотопливом, которое можно использовать в разных сферах деятельности.
В чём же преимущества древесного угля?
- не содержит фосфора и серы;
- не оказывает негативного воздействия на атмосферу;
- имеет большую теплотворную способность;
- сгорает полностью;
- является возобновляемым ресурсом.
Тем, кто уже сталкивался с необходимостью приобретения древесного угля, известно, что стоит этот вид топлива весьма недёшево. Поэтому в целях минимизации затрат можно изготовить древесный уголь своими руками. При изготовлении древесного угля могут быть использованы как твёрдые породы древесины (бук, дуб, береза и т.п.), так и мягкие (осина, ольха, тополь и др.). От исходного сырья зависит и качество топлива: из твердых сортов получаею уголь марки А, из мягких – марки Б.
Как сделать древесный уголь в яме
Этот способ использовали наши предки. Так что самому изготовить уголь будет просто. Для начала необходимо выкопать небольшую яму. Яму делают в виде цилиндра, следя за вертикальностью стенок. При диаметре в 75-80см и глубине 50см получают примерно два мешка угля.
Дно ямы нужно утрамбовать (можно ногами) чтобы грунт не перемешивался с готовым продуктом. Затем в яме разводят костер (используйте мелкие ветки, сухую бересту и т.п., но никакой «химии»). Постепенно добавляйте в огонь сухие тонкие ветки или дрова, нужно чтобы все дно было покрыто горящими дровами. Когда костёр хорошо разгорится, приступаем непосредственно к выжигу древесного угля: добавляем подготовленные дрова.
Делаем древесный уголь самостоятельно в яме
Важно! Дрова для древесного угля должны быть без коры. Она сильно дымит, а уголь из нее низкого качества. Чтобы было удобнее пользоваться топливом, можно нарезать дрова на «порционные» куски. Размеры подбирайте самостоятельно, но более 30см использовать нежелательно.
Постепенно, по мере прогорания одних дров, сверху укладываем свежие, периодически шевеля их длинным шестом – дрова должны лежать плотно. И так до тех пор, пока яма не заполнится доверху. Как долго длится выжиг, зависит и от размеров дров, и от их плотности (древесина твердых сортов прогорает дольше, но уголь получается лучшего качества), и от влажности воздуха.
Чтобы заполнить яму указанного размера уходит не менее 3-х часов.
Заполненную яму нужно накрыть зеленой травой или листьями, сверху присыпать слоем земли и хорошенько утрамбовать. В этих условиях изготовленный древесный уголь будет остывать около двух суток, после чего нужно его просеять и расфасовать. После всех этих процедур уголь полностью готов к использованию.
Как сделать древесный уголь в бочке
Еще один способ самостоятельного изготовления древесного угля. Вам понадобится толстостенная металлическая бочка. Размер подбираете в зависимости от количества угля, который хотите сделать за один заход (если бочка большая, понадобится много времени чтобы ее заполнить). Емкости из-под химии ни при каких условиях использовать нельзя, если в емкости хранились нефтепродукты, ее нужно выжечь и использовать только чистую.
Выжигать древесный уголь можно в железной бочке
Есть два способа изготовления угля в бочке.
В первом внутри нее разводится огонь и тогда сам процесс ничем не отличается от получения угля в яме. Только если используете большую емкость (100-200 литров) чтобы уложенные сверху дрова не «задавили» огонь, на дно ставите стоя шесть кирпичей (желательно огнеупорных). Между ними разводите костер, аккуратно подгружаете дрова до тех пор, пока угли почти не покроют кирпичи. Потом на кирпичи ставите решетку и уже следующие партии поленьев закладываете на нее. Эту древесину укладываете рядами плотно. Заполнив бочку доверху, ждете, пока на поверхности не появятся языки пламени, после чего накрываете листом железа, оставив небольшую щель. Для ускорения процесса в проделанное в нижней части отверстие можно подавать воздух, например, из пылесоса, но вполне можно обойтись и без этого. Дрова горят, а вы следите за цветом дыма. Как только он станет сизым, бочку нужно закрыть герметично и оставить в таком состоянии до полного остывания. После чего снять крышку и вынуть готовые угли.
Чертеж печи для древесного угля ЦНИИМЭ
Более простой выглядит эта разработка ЦНИИМЭ. Их переносная углевыжигательная печь отличается лаконичностью и неплохой производительностью, но для этого требуется соблюдение всех пропорций.
Чертеж печи для древесного угля ЦНИИМЭ
В общем, как бизнес производство древесного угля — не самый простой вариант, но достаточно перспективный и при правильной организации доходный: спрос стабильно растет, цены на хорошее топливо высокие.
Причем даже отходы и не кондиционную продукцию (крошку и мелкий уголь) можно перерабатывать в топливные брикеты.
Выводы. Простейшие способы сделать древесный уголь в домашних условиях общедоступны: требуются по большому счету сухие дрова (даже нетолстые ветки и сухостой подойдет), небольшой участок земли и/или металлическая бочка с крышкой. Если же рассматривать производство древесного угля как бизнес, то предстоят немалые затраты. Но изготавливать древесный уголь можно из любых пород древесины, даже из отходов деревообрабатывающей промышленности: обрезков и некондиционных остатков. Пустить в ход можно даже опилки, сформовав предварительно пелеты. Некоторая часть продукции, выходящей из печи, не соответствует стандартам, но и отсев древесного угля можно превращать в хорошее топливо при помощи технологии брикетирования. В общем, несмотря на трудности, это достаточно перспективный вид деятельности.
Узнайте, как сделать древесный уголь в домашних условиях
Откажитесь от дорогого древесного угля: узнайте, как сделать древесный уголь дома
Древесный уголь — одно из лучших видов топлива для разжигания гриля .
Древесный уголь не дает много дыма, имеет равномерное горение и прост в использовании. На рынке представлено несколько видов древесного угля, и если вы опытный мастер, вы, вероятно, испытали и опробовали многие из них и, возможно, у вас уже есть любимый.
Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, чтобы сделать свой собственный уголь дома?
Если нет, то это отличный способ насладиться одним из самых натуральных видов топлива для барбекю и одновременно повеселиться.
Как производится древесный уголь?
Высококачественный природный уголь изготавливается путем сжигания древесины в течение нескольких дней в среде с низким содержанием кислорода. Создание древесного угля занимает дней для обеспечения летучих соединений , таких как водород , смола , метан , вода и природные соки удалены из древесины .
Древесный уголь, созданный для коммерческих целей , сжигается в больших стальных или бетонных бункерах для массового производства. Когда древесный уголь воспламеняется, углерод внутри соединяется с кислородом, окисью углерода, двуокисью углерода и другими газами .
Кусочки древесного угля, созданные таким образом, содержат на больше потенциальной энергии на унцию, чем куски необработанной древесины, а конечный продукт составляет примерно четверть ее первоначальный вес .
Интересно, что археологические данные свидетельствуют о том, что древесный уголь использовался примерно 55 000 лет . Пещерные люди впервые использовали древесный уголь в качестве пигмента для рисования на стенах пещер.
Если вы хотите использовать силу этого природного ресурса, вот как сделать древесный уголь в домашних условиях .
Подробнее: Отличные брикеты из древесного угля и высококачественный кусковой уголь.
Как сделать древесный уголь дома?
1. Соберите материалы
Первый шаг к созданию собственного древесного угля – сбор древесины . Найдите твердые породы дерева, такие как дуб , орех , ясень , и фруктовые деревья, такие как яблоня и вишня , так как из этих типов древесины можно получить отличный древесный уголь.
Избегайте хвойных пород, таких как кедр или сосна потому что хвойные породы не горят достаточно долго для создания древесный уголь качества.
Вы можете использовать другие виды органических веществ наряду с выбранной древесиной, например, сухие листья или молотые ореховые скорлупы , чтобы дополнить древесину.
Вам также понадобится металлическая бочка с крышкой (здесь вы будете жечь дрова) и источник растопки, такой как ветки или скомканные газеты.
Убедитесь, что у вас есть тепловое и противопожарное оборудование поблизости. Это включает в себя высококачественную пару из термостойкие перчатки , пожарная кочерга, и ведро с водой , на всякий случай.
2. Найдите ровное открытое пространство и выкопайте яму
Следующим шагом является поиск плоского открытого пространства , которое вы можете использовать в качестве ямы для костра . После того, как вы нашли место, выкопайте яму примерно 3 фута глубиной и достаточно широкой, чтобы ваша бочка поместилась в яму. После того, как вы вырыли яму , поместите бочку внутрь .
3. Подготовьте дрова и разожгите огонь
Добавьте растопку на дно бочки вместе с небольшими кусочками выбранной вами твердой древесины и любыми другими видами органических веществ, которые вы хотите использовать. Зажгите огонь и используйте кочергу, чтобы разжечь пламя, пока огонь не загорится.
Как только огонь станет сильным и интенсивным, вы можете начать добавлять другие кусков твердой древесины . Слой твердой древесины, чтобы огонь распространился на каждого слоя дерева . Завершите процесс, добавив оставшуюся древесину в верхней части бочки .
Убедитесь, что пламя огня достигает каждого слоя твердой древесины , и через некоторое время вы должны начать видеть, как древесина начинает тлеть и чернеть .
4. Ограничьте подачу кислорода к огню
После того, как дрова загорятся, перекройте подачу кислорода к огню. Это можно сделать, поместив крышку бочки на ствол.
Оставьте дрова тлеть в бочке примерно 24–48 часов . По истечении этого времени снимите крышку и убедитесь, что дрова превратились в древесный уголь. Бочка должна значительно охладиться , а огонь и любые угли должны сгореть .
Если огонь все еще горит или горячие угли все еще присутствуют, оставьте дрова в бочке еще на 24 часа и перепроверьте бочку на следующий день.
5. Достаньте уголь из бочки
Когда уголь кончится, вы можете удалить кусочки угля из бочки. Если вы хотите хранить уголь , поместите кусочки древесного угля в хранилище для угля или бункер для угля для дальнейшего использования.
6. Повторите процесс и очистите бочку
Чтобы создать запас древесного угля , вы можете повторять эти шаги сколько угодно раз. Вы можете использовать различных типов твердой древесины , чтобы попробовать разные виды уголь . Это хороший вариант, если вы хотите придать мясу на гриле новый тонкий вкус .
Если вы не планируете делать больше угля, вытащите бочку из ямы и засыпьте яму землей, чтобы предотвратить несчастные случаи .
Если земля все еще горячая на ощупь , возьмите ведро воды и залейте яму , чтобы убедиться, что все оставшиеся угли потушены.
Наконец, очистите ствол после того, как вы закончили его использовать. Если у вас есть проволочная щетка, вы можете очистить от лишней золы ; после этого возьмите ведро воды и промойте бочку . Дайте внутренней части ствола полностью высохнуть, чтобы избежать ржавчины. Это гарантирует, что бочка будет красивой и чистой, и в хорошем состоянии для следующего раза, когда вам понадобится ее использовать.
Сделав это, вы успешно научились делать древесный уголь в домашних условиях . Если вы считаете, что этот процесс занимает слишком много времени, приберегите самодельный уголь на 9 0005 несколько раз в год . Вам может показаться, что лучше всего делать собственный уголь осенью, когда погода более прохладная и дрова легче собирать.