Деревне вугілля - повністю органічний матеріал, який застосовується в якості палива. Його високі екологічні властивості відомі тим, що при тлінні він не виділяє отруйних і токсичних парів, оскільки повністю складається з вуглецю.
У промисловості його широко використовують металургійні комплекси та хімічні заводи, в сільському господарстві він застосовується як мінеральна добавка. Така висока потреба в вуглецевому паливі, в поєднанні з унікальними якостями, сприяла розробці технологічних процесів для його виготовлення.
Деревне вугілля виготовляється за допомогою системи м'якого вуглевипалювання, який характеризується невисоким температурним режимом. Розрізняють деревне вугілля трьох основних видів:
- Чорний, одержуваний на основі обробки деревини м'яких порід.
- Білий, що виготовляється з твердих порід.
- Червоний, що виробляється їх дерев хвойних порід.
При отриманні вугілля, в якості витратного матеріалу використовуються будь-які деревні відходи (відходи паперової, меблевої промисловості, пні, сучки). Причому білий вугілля цінується в Японії, а червоний - при приватному використанні.
Цей універсальний продукт знайшов адекватне застосування практично у всіх сферах життєдіяльності людини. Будучи альтернативним видом палива, він до цих пір активно застосовується в домашньому господарстві. Промислові ж розміри його застосування величезні і багатопланові, вони зачіпають такі сфери його активного використання:
- виплавка металів;
- очистка води;
- як уловлювач шкідливих і токсичних газів;
- в медицині при отруєнні;
- підгодівля для тварин і птахів;
- в системах громадського харчування;
- в якості добрива.
Залежно від якості, його поділяють на три сорти, привласнюючи буквені позначення А, Б, В.
Технологічний процес отримання цього продукту простий, але вимагає додаткових знань і навичок. Тому часто такий рід діяльності використовується як прибутковий бізнес. Але, слід враховувати, що при чіткому розумінні ролі правильного дотримання всіх етапів процесу, підвищується відсоток виходу якісного продукту.
Технологія виробництва деревного вугілля стандартно включає в себе 4 основні етапи: сушка, піроліз, прогартовує, охолодження. Ще зовсім недавно його виробництво приносило серйозної шкоди навколишньому середовищу. Але сучасні технології вирішили цю проблему впровадженням нового унікального обладнання.
Обладнання для виробництва
Основу виробничого процесу з виробництва деревного вугілля становить наступні механізми:
- Пристрій для розколювання дров на гідравліки.
- Бензопили.
- Ваги.
- Углевижігательная піч.
- Генератор електроенергії.
Для спорудження печі слід обладнати відкритий і рівний ділянку, сама піч повинна бути високої якості, що забезпечує неможливість проникнення кисню. В іншому випадку частина сировини буде не оброблятися, а горіти.
Гарна піч влаштована таким чином, щоб гази, що з'являються в ході окислення, подавалися в топку, перегорали там і прямували для підтримки необхідної температури. Така економія енергоресурсів екологічна і економічна.
Існує так само обладнання, в якому є можливість використовувати тільки одну ємність. В даному випадку процес безперервності технологічного виробництва деревного вугілля порушується і з'являються простої. Вирішує цю ситуацію наявність знімних ємностей, в яких окремо можна сушити, окисляти дрова і залишати їх догоряти.
Сучасні технології, які використовуються для виготовлення деревного вугілля, є безвідходними, екологічними і ергономічними. Обладнання не потребує додаткового і специфічному догляді. На виробництві, як правило, працює 3 людини, які відповідають за безперервність процесу і автоматичну наладку машин.
Устаткування різниться своєю варіативністю, але згрупувати їх можна в 3 основних види:
- Пересувні установки;
- Стаціонарні механізми;
- Допоміжна апаратура.
Перша і друга група устаткування відмінні між собою наявністю і відсутністю можливості для його перенесення. Причому деякі з видів обладнання мають єдину функцію для виконання сушки і піролізу.
Углевижігательние печі мають вагою від 6 до 80 тонн. При виборі пересувного обладнання, слід брати невеликі моделі, які дозволять змінювати їх дислокацію. Вибір на їх користь обумовлений відсутністю можливості систематично поставляти витратний матеріал в конкретне місце. Пересувні установки складаються з модулів, оперативно збираються і демонтуються. Їх можна розташовувати без створення додаткових навісів і захисних приміщень.
Стаціонарні установки, навпаки, вимагають виділення окремого пристосованого приміщення, яке можна використовувати одночасно в якості сховища готової продукції.
Монтаж обладнання повинен проводитися фахівцями і відповідати положенням ГОСТу. Всі установки повинні відповідати вимогам безпеки і екологічності, оскільки в печах спалюються відходи і залишки вуглецю.
Допоміжна апаратура бажана для придбання, оскільки значно полегшує витрати, в першу чергу тимчасового характеру. До такого роду механізмів відносяться ваговій і фасувальний дозатор, сепаратор.
Використання печі
Центральним механізмом всього процесу є піч. Сучасна углевижігательная піч, або, як її ще називають - ретортне, істотно відрізняється від своєї попередниці початку ХХ століття. Її трансформації відбувалися на тлі зростання науково-технічних знань, в результаті чого обладнання, що використовується тепер, відмінно як за зовнішніми характеристиками, так і за якістю виходу продукції.
Застосовуються різні модифікації печей, що відрізняються один від одного способом подачі теплоносія на сировину. Оскільки воно розташовується в ізольованій камері, контакт з топковим газом нівелірован.Процесс подачі матеріалу здійснюється через завантажувальний бункер і активаційний відсік. Для подачі сировини використовується, як допоміжний механізм, вагонетка.
Завантаження залежить від обраного типу обладнання і може припускати ручну або автоматичну подачу. При автоматичному режимі вона проводиться за допомогою транспортера механічного типу. Після повного завантаження, вагонетка заганяється в камеру для здійснення сушки-піролізу.
Камери, обладнані окремими печами, вміщають одночасно три вагонетки.
Після закладки, проводиться сушка сировини, гази, що виділяються в процесі, переправляються в окрему камеру, спалюючи там.
З метою підвищення виробничої ефективності, тепло, що залишилося від піролізного відсіку направляють в камеру сушіння. Далі камери міняються ролями і сушка виконує функції піролізної. Весь конденсат виводиться через патрубки, спеціально обладнані. Таким чином, подвійне функціонування цих камер економить час і енергетичні ресурси. Після закінчення цього технологічного етапу, вагонетки виходять з камер з готовою продукцією.
Сепаратор допомагає розсортувати готовий продукт у розмірах шматків. За допомогою вагового дозатора оперативно можна розфасовувати по мішках великий вугілля. Якщо у виробництві передбачено використання фасувального дозатора, то на фасовку йде дрібне вугілля і вона здійснюється в відкриту упаковку.
Готовий матеріал можна і брикетувати, для чого використовується допоміжне обладнання.
Виготовлення деревно-вугільних брикетів також складається з черговості дотримання етапів - подрібнення вугілля, створення брикетної маси, пресування брикетів, сушка і прожарювання.