Древесный уголь: производство и применение
Одной из альтернатив «традиционного» угля сегодня является древесный уголь. Но в отличие от своего сородича, это экологически чистый и более безопасный в использовании продукт.
Как его изготавливают и почему не применяют для выработки электроэнергии?
Производство древесного угля
Древесный уголь имеет общее происхождение с каменным углём. Они оба образуются из древесины, только каменный уголь формируется в результате разложения древесной породы, которое длится долгие века. А вот древесный уголь получают методом термического разложения древесины — пиролиза.
Предварительно высушенную древесную породу помещают в реторту — замкнутую стальную ёмкость, в которую не поступает воздух. Затем ёмкость устанавливается в специальную печь, где и происходит процесс нагревания. Под воздействием высоких температур материал в бескислородной среде разлагается, превращаясь в древесный уголь.
После пиролиза материал обязательно подвергается прокалке. Этот процесс также проводится в печи: его суть заключается в отделении от полученного угля лишних газов и смол. На заключительном этапе реторту достают из печи, а уголь отсеивают от мелких фракций и пыли.
В зависимости от выбора «исходного материала» производят разные виды древесного угля. Также они отличаются друг от друга разной степенью содержания нелетучего углерода.
Чёрный уголь (марка А) получают из мягких пород древесины, например, тополя, липы, осины. Он считается высшим сортом древесного угля: в материале содержится как минимум 90% нелетучего углерода и не более 2,5% золы.
Из берёз, дубов, ясеней и других твёрдых пород образуется так называемый белый уголь первого сорта (марка Б), а хвойные породы (сосна, ель или лиственница) дают красный древесный уголь (марка В).
Читайте также: «Зольность угля: методы определения».
Свойства биотоплива
В результате пиролиза древесины получают уголь с большим количеством микроскопических полостей, за счёт которых он приобретает высокую поглощающую способность.
Благодаря кислороду, попадающему в поры, топливо легко горит и выделяет много тепла. Даже небольшое количество биотоплива даёт длительный жар, причём при сжигании практически не выделяется дым. Ко всему прочему, древесный уголь не склонен к самовозгоранию.
Полученный древесный уголь состоит из углерода, водорода и кислорода. Их доля в материале зависит от температуры обугливания: чем она выше, тем выше содержание углерода и ниже — кислорода и водорода.
В среднем в древесном угле содержится около 80% углерода, причём как летучего, так и не летучего. Доля остальных веществ такова: кислорода — от 5 до 15%, водорода — порядка 4,5%.
Доля летучих веществ в продукте составляет не более 20%, золы — не более 3%, влаги — от 2–4% до 7–15% (если хранить материал в закрытых складах).
Калорийность или удельная теплота сгорания древесного угля варьируется в диапазоне от 7 000 до 8 000 Ккал/кг.
О характерных свойствах «классических» видов угля: бурого, каменного и антрацита – в нашем материале «Виды угля: какое топливо эффективней?».
Кому и зачем?
Древесный уголь применяют во многих сферах, к примеру, в пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Также он используется для очистки промышленных стоков и газовых выбросов предприятий, а для выплавки ценных и редких металлов он просто необходим.
Помимо этого, древесный уголь используется в качестве топлива. Например, из угольной пыли, которая вырабатывается в процессе пиролиза, производят древесно-угольные брикеты.
Материал смешивают с каким-либо сырьём (как правило, это крахмальный клейстер), после чего отправляют на механический пресс, там их обжигают под высоким давлением и сжимают в бруски определённой формы и размеров.
Брикеты из древесного угля прогорают равномерно и полностью, при этом они превращаются в золу. Теплотворная способность такого топлива составляет свыше 8 000 Ккал/кг.
В основном древесный уголь, как и брикеты, используется для
отопления частных домов, а не ТЭС. Дело в том, что стоит биотопливо практически
в два раза дороже, чем, например, каменный уголь.
Технология производства древесного угля — перспективы и развитие
Содержащий почти 100% углерода – древесный уголь, широко известен в качестве безопасного для окружающей среды и эффективного вида горючего. Он не портит воздух ядовитыми испарениями и очень удобен в процессе быстрого приготовления пищи. Он применяется не только в хозяйстве, но и на промышленных предприятиях. На этом топливе функционируют целые металлургические и химические комплексы. В этой статье мы расскажем о том, какое нужно оборудование для производства древесного угля.
Древесный уголь
Древесный уголь получают при помощи сухой перегонки (пиролиза) древесины без доступа воздуха в условиях температуры 450—500°. Во время протекания этого процесса выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон.
Выделяют 3 главных типа этого материала:
- черный. Его производят из мягких сортов древесины, таких как липа, осина, ольха, ива
- красный, изготавливается из хвойников, методом мягкого обжига
- белый, производят из твердых сортов дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров.
Согласно государственным стандартам существуют три марки древесного угля:
- марка А. Изготавливается из мягких лесоматериалов
- марка Б. Изготавливается из смеси мягкой и твердой древесины
- марка В. Создается путем углежжения древесины смеси мягких, твердых лесоматериалов, а также методом мягкого обжига.
Характеристика древесного угля
Показатели | Марка угля | Метод контроля | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
А | Б | В, ОКП 24 5571 0150 | ||||
Высший сорт, ОКП 24 5571 0132 | 1 сорт, ОКП 24 5571 0133 | 1 сорт, ОКП 24 5571 0143 | 2 сорт, ОКП 24 5571 0144 | |||
Кажущаяся плотность, г/см3, не менее | 0,37 | 0,37 | Не нормируется | ГОСТ 7657–94, п. 4.6 | ||
Зола, масс. %, не более | 2,5 | 3,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | ГОСТ 7657–94, п. 4.7 и ГОСТ 12596–67 |
Нелетучий углерод, масс. %, не менее | 90 | 78 | 88 | 77 | 67 | ГОСТ 7657–94, п. 4.8 |
Вода, масс. %, не более | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | ГОСТ 16399–70, разд. 2 |
Уголь с зернами в местах погрузки, масс. %, не более: | ГОСТ 7657–94, п. 4.9 | |||||
размером менее 25 мм | 5 | 5 | Не нормируется | |||
размером менее 12 мм | 5 | 5 | 7 | 7 | 7 | |
Головни, масс. %, не более | Отсутствие | 2 | Отсутствие | 2 | 2 | ГОСТ 7657–94, п. 4.10 |
Масса 1 дм3 угля, г, не менее | 210 | 210 | Не нормируется | ГОСТ 7657–94, п. 4.11 |
Технология производства древесного угля
Производство древесного угля из различного сырья предполагает использование углевыжигательной печи ретортного типа. Углевыжигательные печи для выпуска древесного угля сжигают исходное сырье без доступа кислорода. Этот процесс называется пиролизом. Весь цикл производства древесного угля состоит из таких этапов:
- сушка. Для того сырье кладут в углевыжигательный блок и подвергают действию дымовых газов в условиях температуры от 140 до 160°С. Длительность процесса зависит от уровня влажности сырья. Конечным продуктом является материал, высушенный до уровня влажности 4-5%
- пиролиз. Вначале осуществляется эндотермический режим или сухая перегонка. При этом температура поднимается до 150-300°С. Из сырья удаляется вся вода, оно обугливается, становится бурого цвета. Когда показатель температуры достигает 300°С начинается процесс экзотермического пиролиза, который характеризуется ростом внутренней температуры без подачи тепла извне. Во время этого процесса температура поднимается до 400°С и бурая древесина становится древесным углем, в котором содержится углерода 65-75%
- охлаждение. Вначале материал охлаждают до температуры, которая не приводит к самовозгоранию при контакте с кислородом. В конце процесса температура составляет 85°С, однако наилучшим вариантом является 40°С. Именно так выглядит производство древесного угля. Видео процесса представлено ниже.
Оборудование для создания угля
Изготовление древесного угля – довольно привлекательная бизнес — идея. Для старта не нужны серьезные инвестиции, а востребованность продукции дает возможность быстро отыскать потребителей. Для того, чтобы разместить требуемое оборудование достаточно 200 кв. м. Одна печь для производства древесного угля обслуживается бригадой из 2-4 операторов.
Устройства для выпуска древесного угля можно разделить на три категории: стационарные, передвижные, дополнительные.
Углевыжигательная печь или пиролизная бочка является главным оборудованием процесса производства древесного угля. Именно в этом устройстве осуществляется пиролиз древесины. Сегодня можно найти такие печи нескольких модификаций, функционируют они различными методами. Бывают стационарные и передвижные углевыжигательные печи. Однако конечные продукты всегда имеют одинаковые свойства и качество.
Углевыжигательные печи помимо изготовления, выполняют роль утилизатора, обеспечивая двойную выгоду. По этой причине передвижные печи можно применять прямо на лесозаготовительных участках для безотходного производства, а также на стройплощадках.
Стационарные печи применяют для реализации беспрерывного изготовления древесного угля, когда не нужно менять место расположения. Стационарные устройства в отличие от передвижных имеют большие габариты, широкий набор реализуемых задач и высокую производительность. В стационарных вариантах можно использовать различные виды топлива. А в передвижных — исключительно остатки производства древесины.
Главным типом углевыжигательного оборудования можно назвать печь, в которой не происходит контакта между древесиной и газами топочного вида в процессе пиролиза. В этом устройстве сырье располагается в отдельной камере, которая имеет отверстия, пропускающие теплый воздух.
Еще один вид углевыжигательной печи имеет вертикальные реторты, вследствие наличия которых процесс пиролиза на всех стадиях осуществляется более качественно. Однако у такого оборудования есть один существенный недостаток — высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. По этой причине такая углевыжигательная печь нуждается в дополнительных очистных фильтрах.
Углевыжигательная печь для изготовления древесного угля создается из кирпича или металла. Металл необходимо изолировать термостойким материалом, чтобы предотвратить теплоотдачу. Камеры и реторты создаются из жаростойких металлов.
Главные составные части печи:
- топочный блок. В нем сушится сырье
- углевыжигательный блок. В нем происходит процесс пиролиза
- основание. На него крепится топочный и углевыжигательный блок
- пандус. По нему выгружается емкость с готовой продукцией.
Дровокол является вспомогательным оборудованием, которое применяется для заготовки дров. Существуют горизонтальные и вертикальные дровоколы. В горизонтальных устройствах бревно кладется в желоб и направляется на нож, или же нож двигается к бревну. В вертикальных устройствах нож опускается на бревно. Такие дровоколы отличаются более высоким КПД, потому что бревно не подвергается трению.
Кроме этого к дополнительному оборудованию можно отнести:
- автоматическую линию фасовки древесного угля. Она выполняет задачу автоматизации и окончания процедуры изготовления древесного угля. Линия включает приемный бункер с сеткой, предотвращающей попадание головней, вибролоток, ковшовый транспортер и накопительный бункер с датчиком объема. Древесный уголь, постепенно продвигаясь по узлам линии фасовки, приобретает конечный внешний вид
- дозатор весовой. Этот аппарата в автоматическом режиме осуществляет распределение заданной массы крупнокусковых углей в мешки. Он дает возможность фасовать древесный уголь в виде конечного продукта
- сепаратор выполняет роль распределителя угольной продукции по заданным габаритам для разных нужд и ценовых категорий.
Стоит отметить, что оснащение, которое предназначено для изготовления древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, вследствие чего наблюдается существенная экономия электроэнергии. Себестоимость изготовления уменьшается, а прибыль растет.
Качественно произведенный древесный уголь имеет структуру древесины, различимы годовые кольца на торце бруска. Если постучать по древесному углю получается звонкий звук. Он черного блестящего цвета, должен иметь минимальное число трещин. Наилучший уголь получается из березы и дуба, потому что имеет наиболее длительный период горения и стабильный жар.
Как сделать уголь в Майнкрафте как древесный уголь играют важную роль в Minecraft, особенно во время плавка. Вот краткое руководство по изготовлению древесного угля в Minecraft с помощью простых ингредиентов, таких как древесина.
Древесный уголь — отличная замена углю, и получить его в Minecraft проще и дешевле. По этой причине многие игроки больше полагаются на древесный уголь, чем на уголь на ранних этапах своего путешествия.
Игрок практически не может продвигаться вперед без приличного запаса топлива. Кроме того, древесный уголь широко используется для разведения костров и факелов.
Статья продолжается после объявления
Теперь, когда мы знаем, что делает его ценным, вот все, что вам нужно знать о создании древесного угля в Minecraft.
- Как производить древесный уголь в Minecraft
- Как добывать древесину в Minecraft
- Как сделать верстак в Minecraft
- Как сделать печь в Minecraft
Как произвести древесный уголь в Minecraft
Вам нужны дерево, верстак и печь для создания древесного угля в Minecraft. В то время как древесина является основным ингредиентом, верстак и печь помогают в изготовлении деревянных досок и плавке соответственно.
Как получить древесину в Minecraft
Вы можете легко получить древесину в Minecraft, ломая деревья. Во многих биомах есть деревья, и у вас не должно возникнуть проблем с их поиском. В Minecraft есть девять видов дерева, и, к счастью, все они могут быть использованы для изготовления древесного угля.
Статья продолжается после объявления
- Подробнее: Как сделать ведро в Minecraft
Из деревьев выпадают бревна, которые затем можно превратить в деревянные доски. Для этого просто поместите бревна в блок сетки крафта, и они превратятся в деревянные доски.
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы быть в курсе последних новостей о киберспорте, играх и многом другом.
Как сделать верстак в Minecraft
Вы можете сделать верстак в Minecraft из четырех деревянных досок. Собрав бревна с деревьев и превратив их в доски, просто откройте стандартную сетку крафта 2×2 и поместите доску на каждый блок:
Как сделать печь в Minecraft
Чтобы построить печь в Minecraft, вам понадобится восемь блоков булыжника. Собрав ингредиенты, откройте верстак 3х3 и поместите по кусочку булыжника на каждый блок, кроме центрального:
Статья продолжается после объявления
Печь в Майнкрафте состоит из двух секций. Сверху вы кладете предмет, который хотите переплавить, а нижняя часть предназначена для топлива.
- Подробнее: Как сделать железного голема в Майнкрафт
Следовательно, чтобы сделать уголь, добавьте бревна сверху и доски снизу. Подождите некоторое время (пока стрелка не станет белой), и вы получите уголь.
Древесный уголь — отличное топливо для начинающих, так как деревянные бревна собирать намного легче, чем угольную руду. Однако ближе к концу игры вы должны добыть тонну угля путем добычи.
Статья продолжается после объявления
Чтобы узнать больше о Minecraft, ознакомьтесь с этими руководствами о лучших чарах для меча, о том, как приручить кошку и как сделать компас.
Изображение предоставлено: Mojang
Как сделать уголь в Minecraft в 2022 году [Краткое руководство]
Удайвир Сингх —
На данный момент уголь является очень известным минералом в Minecraft. Игроки используют уголь в качестве топлива, в качестве ингредиента для крафта, а в некоторых крайних случаях даже в качестве предмета торговли. Но существует и менее известная альтернатива углю, которая может выполнять почти все те же задачи, но гораздо более эффективно. Да, мы говорим о древесном угле, менее известной, но сравнительно более простой в возобновляемой альтернативе углю в Minecraft. Мы рассмотрим, как сделать древесный уголь в Minecraft, а затем его использование. На столе много всего, так что давайте погрузимся!
Как сделать уголь в Minecraft (2022)
Пожалуйста, не путайте уголь с углем. У нас уже есть руководство, которое вы можете использовать, чтобы найти уголь в Minecraft . Более того, мы также рассмотрим различия между ними в отдельном разделе. Вы можете использовать приведенную ниже таблицу, чтобы устранить любую путаницу, прежде чем переходить к рецепту изготовления древесного угля.
Содержание
Что такое уголь в Minecraft
Древесный уголь — это внутриигровой предмет, который вы можете можно получить, сжигая дрова в Minecraft (так же, как и в реальном мире). Древесный уголь можно использовать в качестве топлива, а также в нескольких рецептах крафта. В издании Minecraft Education вы можете сделать древесный уголь, объединив 7 блоков углерода, 4 блока водорода и 1 блок кислорода. Это один из очень немногих предметов с образовательным рецептом крафта.
Чем отличаются уголь и древесный уголь
Несмотря на то, что они могут выглядеть и работать одинаково, древесный уголь и уголь совершенно разные, когда дело доходит до Minecraft. Вот чем они отличаются:
- Уголь — это минерал, который появляется в виде рудных блоков, но древесный уголь не образуется естественным путем.
- Древесный уголь более эффективен, чем уголь , и дольше служит топливом для печей и доменных печей.
- В отличие от угля, вы не можете комбинировать древесный уголь, чтобы получить блок угля/древесного угля.
- Только жители торгуют изумрудами в обмен на уголь, а не уголь.
Из-за их различий Minecraft рассматривает уголь и древесный уголь как разные предметы, и вы не можете комбинировать или складывать их в свой инвентарь. Тем не менее, вы все равно можете поменять их местами в некоторых рецептах крафта, о которых мы расскажем позже в этой статье.
Предметы, необходимые для изготовления древесного угля
Для изготовления древесного угля в Minecraft вам понадобятся следующие предметы:
- Печь A
- Любое топливо
- Любой деревянный блок
Древесный уголь производится путем плавления деревянных блоков в Minecraft. Деревянные блоки могут включать в себя бревен, обтесанные бревна, дерево, и обтесанных деревянных блоков с любого дерева в игре. Что касается топлива, вы можете использовать любой деревянный предмет, уголь, сушеные водоросли, огненный жезл и даже ведро лавы. Мы предлагаем использовать деревянные доски или бревна, так как их легче встретить в мире Майнкрафт.
Наконец, чтобы плавить деревянные блоки, вам нужна печь. Вы можете создать печь в Minecraft, используя связанное руководство. В версии Minecraft Java вы даже можете смешивать блоки Cobblestone, Blackstone или мощеные блоки из глубокого сланца при создании печи. Также стоит отметить, что доменная печь не может переплавить древесину в древесный уголь, поэтому вам придется полагаться только на обычную печь.
Как сделать древесный уголь в Minecraft
Теперь наступает важная часть, следуйте рецепту изготовления в следующих шагах, чтобы сделать древесный уголь в Minecraft:
1. Сначала поставьте печь на землю . Затем щелкните правой кнопкой мыши или используйте клавишу вторичного действия, чтобы использовать печь.
2. Затем поместите любой из ваших деревянных блоков (не доски) в верхнюю ячейку печи.
3. Наконец, положите один из предметов топлива (желательно деревянные доски) в нижнюю ячейку печи.
4. Как только вы положите топливо, печь начнет работать. И тогда дерево превратится в уголь в течение нескольких секунд.
Как использовать уголь в Minecraft
Вы можете использовать уголь в Minecraft для следующих целей:
- Древесный уголь действует как топливо для энергетических печей и доменных печей.
- В сочетании с палкой уголь можно превратить в факел .
- Если к древесному углю и палке добавить кусок песка души, он создаст касание души.
- В сочетании с огненным порохом и порохом древесный уголь создает огненный заряд , который используется для освещения портала в Нижний мир и огня.