Способ применения древесного угля

Наша компания специализируется на разработке и изготовлении оборудования для производства древесного угля из древесины различных пород деревьев, брикетов, а так же отходов лесоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства.

Получить из древесины древесный уголь не сложно. Мы производим качественный древесный уголь, с высокими физико-химическими показателями. Для этого была разработана специальная технология, запатентованная компанией GreenPower.

Основные области применения древесного угля и активного угля

1. В качестве топлива для каминов, мангалов и других подобных устройств.

В отличие от обычного топлива (например – дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру – жар, поэтому его с охотой используют бары и рестораны в своих мангалах для приготовления различных блюд. При этом не требуется ждать, когда дрова перегорят – ведь древесный уголь это уже готовое топливо. Важен и тот факт, что наш древесный уголь так же прекрасно подходит в качестве топлива для домашних открытых каминов. Благодаря отсутствию примесей и высокому содержанию углерода этот древесный уголь долго горит (дает жар) и совершенно при этом не выделяет запахов (дыма) в помещение.

2. В промышленности.

в черной и цветной металлургии как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода);
для получения алюминия, бора и т.д.;
в производстве чистого кремния, который используется для изготовления полупроводников;
в производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс;
получение в процессе пиролиза древесного угля жидких побочных продуктов в виде древесной смолы (дегтя), из которой в дальнейшем производят: скипидар, пищевую уксусную кислоту, канифоль, метиловый спирт, спиртовые растворители и т.д.

3. В сельском хозяйстве.

Как кормовая добавка в животноводстве.
Как удобрение в растениеводстве.

4. В строительстве.

В качестве изоляционного материала при строительстве, так как древесный уголь очень гигроскопичен и хорошо поглощает запахи.

5. В качестве антикоррозионных порошков и смазок.

Древесный уголь находит некоторое применение в приборостроении и в полиграфическом производстве, где он используется для шлифовки и полировки деталей и форм. Наиболее пригоден для этих целей уголь из мягколиственных пород древесины, получаемый по специальному технологическому режиму. В машиностроении в ряде случаев употребляется твердая смазка, главным образом графитовая. Древесный уголь, вследствие малого содержания в нем золы и загрязнений, также может быть использован для производства указанной смазки. Для этого уголь смешивается с осадочной смолой, прокаливается при температуре 1400-1500°С, а затем обрабатывается кисло марганцевым калием, серной кислотой или танином.

6. В производстве дымного пороха.

В производстве дымного пороха применяется уголь преимущественно из древесины ольхи или крушины с содержанием углерода 72-80%. Порох, приготовленный на основе углей из других пород древесины, труднее воспламеняется, поэтому использование иных видов угля не практикуется. На скорость горения пороха влияет количество угля и содержание в угле углерода. При увеличении количества угля скорость горения пороха снижается, а при увеличении содержания углерода в угле – возрастает. В состав пороха древесный уголь входит в количестве от 12 до 20%. Так, охотничий порох содержит угля 14-16%, шнуровой порох – 12%, бессерный – 20% и т.д.

7. В производстве электроугольных изделий.

Электроугольные изделия изготавливают из чистых углеродистых материалов, таких, как нефтяной и пековый кокс, графит, сажа, древесный уголь и т.п., смешением с каменноугольной смолой или пеком. Эти изделия применяются во многих отраслях народного хозяйства. Они используются в электрооборудовании различных двигателей, в электрических машинах, для термических целей, в электровакуумной технике и т.д. Сюда относятся все виды угольных сопротивлений, различные контакты, щетки, изделия для техники, связи и многие другие предметы.

8. В качестве наполнителя для пластмасс.

Древесный уголь может быть использован в качестве наполнителя пластмасс. К пластикам такого типа, где наполнителем служит порошкообразный углеродистый материал, принадлежат, например, некоторые марки фаолита, прессовочные материалы специального назначения и др. В этих пластмассах уголь может заменить дорогостоящий и дефицитный графит. Древесный уголь, как уже отмечалось, является малозольным материалом, очень чистым по наличию посторонних примесей. Он устойчив в химически агрессивных средах и достаточно теплостоек. Уголь-сырец обладает высоким удельным электрическим сопротивлением. При прокаливании угля его электропроводность быстро возрастает, поэтому, прокаливая уголь до разных температур и используя некоторые добавки, можно получать изделия с заданными диэлектрическими свойствами. Прокаленный древесный уголь приобретает значительную адсорбционную активность, что усиливает его главную служебную функцию как наполнителя – адсорбционное упрочение изделия. В основе этой функции лежит изменение механических свойств жидкостей вблизи твердых поверхностей. Молекулы растворенной смолы возле поверхности твердой частицы угля ориентируются под действием адсорбционных сил притяжения. Жидкость вокруг частицы приобретает упорядоченную структуру, ее механические свойства при этом сильно изменяются. При затвердевании эта структура сохраняется и физико-механические свойства образовавшегося твердого тела улучшаются. В производстве неответственных изделий могут быть использованы отходы древесно-угольного производства, т.е. угольная мелочь и пыль, не находившая ранее эффективного применения. Угольная мелочь отличается от товарного угля несколько повышенной зольностью, но это обстоятельство может повлиять только на кислотоупорность изделий, не отражаясь на других свойствах. Связующим элементом для древесно-угольных пластиков могут служить такие смолы, как фенолформальдегидная, фурфуролальдегицная и др. В композицию пресс материалов может входить и древесно-смоляной пек, присутствие которого в небольших количествах улучшает пластичность изделий.

9. В качестве сырья для производства активированных углей.

Активные угли – пористые углеродные тела, создающие при контакте с газообразной или жидкой средой значительную площадь поверхности для протекания сорбционного процесса.

Области применения активных углей: химическая, пищевая, фармацевтическая, топливно-энергетическая, металлургическая, нефтегазодобывающая и перерабатывающая промышленности, а также охрана окружающей среды.

Активированный уголь (AC – activated carbon) предназначен для удаления растворенных органических веществ и улучшения вкусовых качеств воды (удаление запахов и привкусов). Углесодержащие вещества активируются высокотемпературным (800-1000°C) паром или обезвоживающими химикатами. Химическая активация заключается в нагреве исходного материала до 400-500°C в присутствии сильного химического обезвоживающего агента (фосфорная кислота, хлорид цинка или др.). Большинство материалов после этого подвергается кислотной промывке. Кислотная промывка удаляет металлы, золу и другие примеси (например, кремний), которые могут вымываться при эксплуатации.

Активированный уголь – это адсорбент. Свойства адсорбента зависят от:
– площади поверхности;
– размера пор;
– структуры распределения пор.

Адсорбируемое вещество – это вещество, которое должно быть адсорбировано (удалено из воды). Очень важно знать характеристики адсорбируемого вещества, так как по ним можно установить размеры и конфигурацию молекул адсорбируемого вещества. Знать размеры молекул важно по трем причинам: с ростом размеров молекул падает растворимость вещества; с ростом размеров молекул падает адсорбция, так как молекулы не могут проникнуть в поры адсорбента; чем больше молекулы, тем больше требуется времени для их прохождения в поры.

Активированный уголь широко применяется на очистных станциях. Порошкообразный активный уголь, обладающий высокими адсорбционными свойствами, давно используется при очистке природных вод для удаления веществ, придающих воде неприятный вкус и запах. Однако отсутствие простого и экономичного метода регенерации его не позволило использовать такой уголь при очистке стоков. В последнее время появились сведения о применении порошкообразного угля для этой цели. Технология очистки заключается в следующем. Уголь в количестве 240-600 мг/л смешивается с дочищаемой водой, затем в смесь вводятся полиэлектролиты и уголь отделяется от воды в отстойнике. Выделенный уголь регенерируется в паровой среде при 400 0 С.

Источник

Применение древесного угля

Древесный уголь с древних времен использовали как топливо. Чуть позже его начали применять в медицине, правильных печах и кузнях. Сегодня уголь находит свое применение не только в промышленности, но и в других сферах производства.

Изучив обширный список применения древесного угля, можно смело заявить, что уголь позволяет делать нашу жизнь комфортнее.

Первый вариант применения является доказательством выше сказанного:

Многие в наше время, пусть и не легкое для России, все же могут позволить себе построить загородный дом. Модно устанавливать дома камин, (сейчас их большой выбор), но нет ничего прекраснее, сесть большой семьей около настоящего камина, в котором горит древесный березовый или дубовый уголь, создавая тепло и уют.Выезды на природу стали летними традициями. Все с нетерпением ждут прихода весны и лета. Насладиться шашлыками, приготовленными на березовых углях. Можно зайти в магазин и купить один мешок фасованного древесного березового угля. С приобретением древесного угля вы экономите время. Не нужно искать подходящие ветки, бревна, везти с собой кучу не нужных вещей, а сразу окунуться в красоту лесной природы, не причиняя ей ущерба.Нужно помнить, что природа дала нам возможность пользоваться своими дарами.
Второй вариант использования древесного угля играет не малую роль в жизни городов. В цветной металлургии, в производстве кремния, в химической промышленности, в производстве стекла, красок, хрусталя. А если немного углубиться, то можно выяснить интересный факт из древесного угля – при его получении образуются жидкие продукты побочного содержания (древесная смола), из которой производят – метиловый спирт, скипидар, уксусную пищевую кислоту, спиртовые растворители. Возможно, со временем древесный уголь найдет свое применение в других отраслях.
Третий вариант применения древесного угля в сельскохозяйственной жизни. На протяжении многих веков древесный уголь является помощником сельских жителей. Для хорошего урожая необходимо удобрять землю углем и золой, помогая ей получать недостающие минералы и витамины.Используется измельченный древесный уголь в виде кормовой добавки в животноводстве. Применяется в лесопарковых хозяйствах, методом распыления древесного угля. Поддерживая тем самым почву, на участках с высокой рекреационной дигрессией.
Древесный уголь, является хорошим поглотителем запахов, что позволяет использовать его как изоляционный материал.
Пятый вариант доказывает, что границы применения древесного угля велики. В полиграфии и приборостроении используется для полировки деталей, форм и шлифовки.
Шестой вариант применения древесного угля в производстве электроугольных изделий. Изготавливаются электроугольные изделия из чистых углеродистых материалов, к которым относится древесный уголь. Применяются эти изделия в различных двигателях, для термических целей, в электротехнических машинах, в технике электровакуумной.
Последний седьмой вариант применения казалось бы простого древесного угля. В качестве наполнителя пластмасс может использоваться древесный уголь. Является приемлемым заменителем редкого и недешевого графита.

Получается, что уголь будет нужен людям всегда. Нам осталось научиться беречь древесный уголь, который позволяет делать нашу жизнь легче, комфортнее и стабильнее.

Источник

Древесный уголь: производство, свойства, применение

Человек издавна использует древесный уголь в качестве топлива. Несмотря на появление множества более эффективных источников энергии, уголь из древесины по-прежнему востребован — в первую очередь как экологически чистое, безопасное сырье. На нем удобно готовить еду, его можно использовать в домашних условиях (например, в каминах) — поскольку он не выделяет дыма. Материал находит широкое применение в промышленности, медицине и других областях.

Особенности производства древесного угля

Ключевая особенность производства древесного угля заключается в том, что древесина, выступающая исходным материалом, сжигается без доступа кислорода. В процессе производства дерево тлеет, но не возгорается. Это позволяет сохранять уникальную древесную структуру —с большим количеством капилляров и пор. Данная структура и определяет важнейшие свойства древесного угля, используемого в качестве источника тепловой энергии.

О том, как сделать из дров уголь, люди догадались очень давно. В старину, когда современного оборудования не было, использовали традиционные способы. А именно: выкапывали ямы, брали дрова, и закладывали их в полученные «печи». Древесина поджигалась, но сверху яма забрасывалась землей — перекрывался доступ кислорода. В полученных условиях дерево медленно тлело, превращаясь в уголь.

Современная технология производства древесного угля предполагает использование промышленного оборудования. Основной метод, который применяют, чтобы сделать уголь — пиролиз. Для этого используются специальные пиролизные котлы, в которых происходят процессы горения газов. Сама же древесина не горит, а обугливается.

Пиролиз не единственный способ, с помощью которого делают древесный уголь — применяется также сушка древесины под высокой температурой и финишная прокалка.

Поэтапное изготовление угля методом пиролиза

Основные этапы производства древесного угля:

Сушка дерева.
Пиролиз (сухая перегонка).
Прокалка.

Пиролиз называют также сухой перегонкой древесины. В качестве сырья используют только тщательно высушенные дрова. Для этого сырье первоначально помещают в углевыжигательный блок, где оно подвергается газовой обработке. При температуре свыше 150 С влажность материала сокращается до 5%.

Высушенное дерево помещается в специальные пиролизные котлы, или бочки. По сути, это печи, внутри которых отсутствует кислород.

В процессе пиролиза дерево нагревается уже до 300 С. В таком состоянии из древесины уходит вся влага. Кроме того, происходит химическая реакция разложения, в результате которой вещество теряет элементы H (водород) и O (кислород). Остается практически чистый углерод (C), его количество в древесном угле достигает 90%.

На финальном этапе полученный уголь подвергается дополнительной прокалке — при еще более высокой температуре, свыше 500 С. При таком условии из материала выходят оставшиеся ненужные смолы и газы. В результате образуется чистый продукт.

Какое сырье используют в производстве угля?

Существует стандарт ГОСТ, регламентирующий изготовление древесного угля. В соответствии с ним, сырьем для получения угля может выступать только древесина твердолиственных деревьев. Наиболее часто используют такие породы как береза, клен, ясень, бук, дуб и вяз.

Допустимо использовать хвойные деревья: сосна, ель, лиственница, кедр, пихта. Мягколиственные породы используются значительно реже: тополь, яблоня, груша, слива.

В производство идет только качественное сырье. Стандарт допускает не более 3% гнили в общем составе древесины. Дрова должны быть достаточно сухими. Их заготавливают в соответствии с типовыми размерами: длина — не более 125 см, толщина — до 18 см.

Варианты самостоятельного изготовления угля

Если требуется сравнительно небольшое количество угля (например, для мангала), можно изготовить его самостоятельно, в бытовых условиях.

Для изготовления древесного угля может использоваться:

Чтобы использовать яму, следует выкопать в земле – на значительном удалении от строений – небольшой котлован. Его глубина должна превышать 1,5 метра, а ширина должна быть порядка 1 метра. Сперва в яме разводят костер из дров, а затем ее накрывают и оставляют дерево тлеть в течение нескольких дней.

Чтобы подготовить угли в бочке, следует взять железную емкость и уложить на дно дрова. Дерево поджигается, а сверху на него кладется металлическая решетка с деревянными заготовками. По мере того как заготовки прокаливаются, из них образуется уголь.

Можно использовать домашнюю печь: внутрь топливного отсека помещают дрова, после чего печка нагревается до температуры свыше 500 С. Когда дерево накаливается до красного цвета, его вынимают из печи щипцами и охлаждают.

Свойства древесного угля

Уголь, изготовленный из древесины, обладает высокой пористостью. Материал легко вступает в реакцию горения, и выделяет значительное количество тепловой энергии. Это удобное в использовании топливо, которое образует сравнительно мало дыма. После сгорания остается небольшая масса золы.

Древесный уголь горит при температуре порядка 1200 С. На нем можно жарить мясные продукты, вялить овощи, готовить и подогревать еду. Это альтернативное топливо в условиях, когда нет основных источников энергии.

Благодаря высокой пористости материал имеет выраженные сорбционные свойства. Он активно впитывает влагу, жидкость, газы, а вместе с ними — разнообразные вещества, примеси.

Применение древесного угля

Уголь из древесины, в основном, используется в качестве топлива. В домашних условиях с его помощью разжигают камины. На природе и в кафе его используют в мангалах (барбекю). Для бытового применения угли, как правило, предлагаются в расфасованном виде — в мешках по 3, 5 и более кг. В таком виде материал удобно хранить, транспортировать (например, в багажнике авто) и использовать.

Древесный уголь находит применение в промышленности. Он используется в черной и цветной металлургии, в производстве кремния и стекла, красок и полимеров. Материал применяется в приборостроении, полиграфии, при изготовлении пороха. Его используют в пищевой индустрии. Уголь выступает в роли разделителя веществ, применяется как средство очистки, фильтрации, поглощения влаги и воды.

В медицине широкое распространение получил активированный уголь. Он отпускается без рецепта, и используется для выведения из организма токсинов, ядов, газов и т. д. Угольный компонент входит в состав многих косметических средств.

В сельском хозяйстве материал находит применение в качестве компонента удобрений. Из него делают подкормку для сельскохозяйственных, а также комнатных растений. Кроме того, его включают в рацион ряда сельскохозяйственных животных (рогатого скота, птиц).

На очистных станциях угольная фракция играет роль адсорбента в процессе фильтрации воды. Здесь используется уникальная впитывающая способность угля: он захватывает примеси и загрязнения, поглощает их и выводит в виде осадка.

Широкая сфера применения материала обусловлена, в том числе, длительным сроком его хранения. Он может храниться до 10 лет без потери основных свойств.

Источник