Печь на древесном угле своими руками. Печи углевыжигательные для производства древесного угля. Углевыжигательная печь своими руками
Древесный уголь - один из самых древних видов топлива. Он используется не только для приготовления пищи и обогрева дома. Он применяется в химической и металлургической промышленности, в животноводстве и строительстве, медицине и фармакологии. Сегодня основная часть изготавливается на мелких предприятиях. Производство древесного угля и его продажа - прибыльный бизнес в районах, где растут леса, и организовать его можно даже на собственном загородном участке.
Процесс углежжения
В качестве древесного сырья используются не только дрова различных пород дерева, но и отходы деревообрабатывающего или мебельного производства: сучки, пеньки, опилки. В болотистых местностях используется торф.
Древесина в процессе обугливания проходит три стадии: предварительную сушку, термическое разложение и охлаждение.
Первоначальная сушка и нагрев сырья в камере происходит за счет тепла, подаваемого извне. Собственный процесс выделения тепла (химическая экзотермическая реакция) начинается, когда температура древесины достигает 280°C. Дальше подвод тепла уже не нужен.
Готовый уголь после выжига охлаждается до температуры, при которой невозможно самовозгорание угля, то есть ниже 40°C.
В течение первых суток в смеси дымовых газов и продуктов обугливания еще много паров воды, которые выделяются в процессе сушки. Потом смесь становится суше и ее можно использовать как дополнительное топливо в той же печи или, что более эффективно, в рядом стоящей.
Оборудование для выжигания угля
Для производства древесного угля используют печи углевыжигательные различной мощности. Получается такой уголь в процессе пиролиза, то есть древесина прожигается без доступа кислорода.
Углевыжигательные печи для производства древесного угля выпускаются стационарные и мобильные.
Стационарное оборудование используется достаточно крупными производителями для непрерывного процесса пиролиза больших объемов древесины.
Большие печи намного производительней мобильных, в них можно использовать несколько видов топлива, но к ним предъявляются высокие требования по экологической безопасности.
Мобильные печи малопроизводительны, имеют небольшие размеры, и используются либо на местах, где есть сырье, например, на лесозаготовительных участках, либо там, где нужен конечный продукт, например, на строительных площадках.
В мобильных печах топливом служат те же отходы древесины, из которых уголь и производят.
Если печь работает на отходах, то выгода получается двойная, и уголь производится без дополнительных затрат на топливо, и перерабатываются отходы, которые все равно пришлось бы утилизировать, затратив на это средства и время. Такой вид производства древесного угля самый дешевый.
Углевыжигательное оборудование непрерывного действия
Отдельную группу составляют печи углевыжигательные, в которых дымовые газы от сгорающего топлива попадают в камеру, проходят через древесину, присоединяют к себе пары и газы, являющиеся продуктами сушки и обугливания древесного сырья, и выходят наружу. В них процесс пиролиза проходит наиболее равномерно, поскольку древесина непосредственно контактирует с теплоносителем, подающимся снизу. Но в пирогазах содержатся в большой концентрации химические соединения, которые являются продуктами разложения древесины, поэтому нужно устанавливать для полезного использования или сжигания побочных продуктов пиролиза.
Так работают непрерывно действующие вертикальные реторты, в камере которых сушится древесина вверху, пиролиз проходит в среднем слое, прокалка угля и его остывание - в самом низу.
Непрерывно работают и печи углевыжигательные со сменными контейнерами или ретортами. Принцип действия таких установок состоит в том, что каждая последующая партия сырья нагревается до необходимой температуры за счет экзотермической реакции в предыдущей.
При этом процесс образования угля происходит в каждой реторте независимо от остальных, а печь, в топку которой отводятся пиролизные газы, располагается отдельно от сменных камер.
Реторты и камеры для пиролиза изготавливаются из металла с теплоизоляцией.
Углевыжигательное оборудование периодического цикла
Простейшей конструкцией углевыжигательной печи является обычная двухсотлитровая металлическая бочка, в которую укладывается и поджигается древесина. Дополнительное тепло не подводится, а парогазы выводятся через специальное небольшое отверстие. Производство низкокачественного угля, причем выход продукции меньше пятнадцати процентов, грязное, но практически беззатратное.
Существуют сегодня конструкции углевыжигательных печей, в которых нагреваются теплоносителем стенки камеры, от которых тепло передается к дровам в ней. Это, как правило, углевыжигательные печи периодического цикла, где через определенные промежутки времени происходит весь процесс выжигания угля: дрова загружаются, переугливаются, готовый уголь выгружается, опять загружаются дрова, и так далее.
В аппаратах смешанного действия периодически производится загрузка древесины и выгрузка готового угля, но какая-то часть древесины все время находится в процессе пиролиза.
Печи могут выполняться тоже из металла или кирпича.
Трехкамерная углевыжигательная печь
Парогазовая смесь, которая отводится из пиролизной камеры, при остывании конденсируется. Пиролизная жидкость (жижка) и неконденсируемые газы, поскольку широкого применения пока не находят, используются как дополнительное топливо в топочной камере. Вывод побочных продуктов для дожигания предусматривается конструкцией печи. Эффект такой конструкции не только в экономии топлива, но и в защите окружающей среды.
Трехкамерные печи углевыжигательные обеспечивают непрерывный цикл производства угля. В каждой камере проходит отдельно один из этапов цикла, причем начальная сушка сырья происходит за счет тепла, которое получается при горении пиролизных газов. Кроме экономии топлива, такие печи имеют массу других преимуществ. Поскольку загрузка древесины и выгрузка готового угля происходят в разное время, то обслуживающий персонал загружен более равномерно. Стоимость трехкамерной печи ниже, чем однокамерной такого же объема, а эффективность и срок службы выше за счет распределения нагрузки.
Такое оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в крупных производствах, а если его укомплектовать газогенераторным котлом, то в качестве топлива можно использовать опилки и стружку.
Однокамерная углевыжигательная печь
Древесный уголь в небольших количествах (до 8 тонн в месяц) можно производить в однокамерной печи. Полный цикл производства зависит от модели аппарата и может занимать 1-3 дня.
Такая печь может использоваться в частном хозяйстве, в предприятиях общественного питания, с целью утилизации отходов производства и некондиционной продукции на небольших
Принцип производства в них и крупногабаритных промышленных печах не отличается. Однокамерные печи обычно меньших размеров, загружается сырья в них тоже меньше, но и места занимают меньше, их легко при необходимости перевозить.
За рубежом давно существует производство углевыжигательных печей для домашнего использования. Блюда на гриле или барбекю готовятся на экологически чистом древесном угле.
Характеристики и конструкция углевыжигательной печи
Производители углевыжигательных печей, как зарубежные, так и отечественные, в качестве первой характеристики указывают рабочий объем одной камеры и общее количество камер в печи. Потом обычно указывается объем дров с заданными размерами и влажностью, который можно в печь единовременно загрузить. Этот показатель важен для соблюдения следующего параметра - продолжительности в часах основного рабочего цикла.
Чтобы определить эффективность работы конкретной модели, задаются два параметра для древесины одной породы - расчетное количество загружаемых в пиролизную камеру дров и выход из них угля.
Последними указываются габаритные размеры печи и ее масса. Если устройство не предполагается перевозить, эти данные могут не играть особой роли, а вот при транспортировке могут стать определяющими.
Как правило, бытовая однокамерная печь представляет собой уложенную с небольшим уклоном или установленную на опоры металлическую бочку со встроенной в нижней части топкой.
Сама топка, корпус печи, короб трубы и дверца люка выполнены из стали толщиной не менее 3 мм, а наружная обшивка - 1 мм.
Двухсторонние сварные швы, которыми соединяются обечайки корпуса, усиливаются бандажами, которые выполняются из трубы прямоугольного сечения, придают жесткость конструкции и дополнительную прочность, если в емкости вдруг возрастет давление.
Для снижения теплопотерь между корпусом камеры и наружной обшивкой прокладывается термоизоляционный материал. Эта мера повышает КПД печи. Стенки топки изнутри выкладываются огнеупорным кирпичом.
Устройства для дожига продуктов обугливания может поставляться отдельно.
Углевыжигательная печь своими руками
Бочка на подставке - простейшая конструкция, но для большей эффективности и пожарной безопасности бочку нужно устанавливать на негорючее основание или закапывать в яму.
Из кирпича или металла можно самостоятельно изготавливать углевыжигательные печи. Чертеж можно найти в интернете, как, впрочем, и достаточно подробные описания. Правда, при этом нужно понимать, что качество самодельной печи и конечного продукта значительно ниже, да и больших объемов угля не будет.
На дачном участке можно сделать угольную яму, а можно из бочек соорудить углевыжигательную печь. Для этого нужно выкопать яму такого диаметра, чтобы в нее поместилась бочка, которую нужно еще обложить кирпичом, в дне бочки прорезать отверстие диаметром приблизительно 100 мм и поставить ее в яму отверстием вниз.
Затем нужно обложить бочку кирпичами, щели вверху закрыть каким-нибудь несгораемым материалом, минеральной ватой утеплить верхнее днище. Вот и все, можно получать свой уголь для камина и мангала.
Конструкция из двух бочек более эффективна и надежна. Емкость, которая по объему в два раза меньше, ставят в большую, заполняют ее дровами и плотно закрывают крышкой, а в пространство между стенками засыпают мелкофракционные отходы древесины и поджигают их, затем большую бочку тоже закрывают крышкой, в которую вставлена труба. Но обе эти печи пригодны для использования только вне помещений и достаточно далеко от них.
В данной статье подробно рассмотрим, как получить древесный уголь в домашних условиях. Это позволит вам значительно сэкономить на покупке готового бездымного топлива.
Как изготовляют древесный уголь в домашних условиях
Основные преимущества
Древесный уголь получают методом пиролиза, сырьем для котoрого выступает древесина. В процессе пиролиза древесину в бескислородной среде нагревают до высоких температур. Готовый продукт поставляется на предприятия и на полки магазина для массового потребления. Он продается расфасованном виде и используется в быту для замены дров при готовке на мангале или в качестве топлива для биокамина.
Покупаем готовый древесный уголь в магазине
К преимуществам продукта относятся :
- отсутствие в его составе вредных веществ (серы, фосфора);
- практически полное отсутствие выбросов в атмосферу: именно поэтому использовать топливо можно в декоративных каминах без дымохода;
- полное сгорание: не образуется большого количества золы;
- высокая теплотворность;
- возобновляемость: растительное сырье восстановимо в природе.
Сфера применения
Древесный уголь используется в промышленности в следующих целях:
- для применения в составе фильтров;
- для плавки кристаллического кремния;
- для использования в металлургии (насыщение стали углеродом, получение чистых сплавов);
- для производства стекла, некоторых видов пластмасс, красок;
- для изготовления натурального красителя для пищевой промышленности;
- для изготовления активированного угля;
- для использования в сельском хозяйстве;
- для применения в качестве удобного бытового топлива для печей, каминов, мангалов.
При сжигании в печах и каминах данный вид топлива сгорает практически без языков пламени, обеспечивая ровный и интенсивный жар. Наиболее высоко ценится продукт марки А, который изготавливается из твердых пород древесины.
Важно! Если древесный уголь используется в помещении (для отопления или приготовления пищи), то разжигать его рекомендуется без применения химических средств для растопки. Это позволит избежать появления неприятного запаха и падания в пищу вредных веществ. Розжиг углей в таком случае ведется с использованием бумаги и сухих лучинок.
Технология производства
Широкое применение древесного угля в промышленности требует его заготовки в больших объемах. Сырьем для этого служат крупные отходы деревообрабатывающего производства. Именно поэтому печи для пережигания угля устанавливают на территории деревообрабатывающих предприятий или в непосредственной близости от них.
Организация производства угля рядом с деревообрабатывающими предприятиями
Технология углежжения позволяет из сырой древесины получить продукт с максимально высоким содержанием углерода. С этой целью посредством пиролиза из сырья удаляют все остальные вещества органического и неорганического происхождения.
Пиролиз - это процесс термического разложения материала в условиях дефицита кислорода.
Производство угля из древесины включает следующие этапы:
- Предварительная подготовка древесного сырья.
- Сушка древесины. Пиролиз требует минимального содержания влаги в сырье и обязательную сушку древесины при температуре не выше 150°С.
- Процесс пиролиза. Древесный полуфабрикат нагревают до 150-350°С, ограничив при этом приток кислорода в камеру. В результате термического разложения древесины начинается процесс образования угля с выделением пиролизных (горючих) газов.
- Процесс прокалки. Для выделения из угля газообразных остатков лишних веществ (в первую очередь смол) нагрев повышают до 500-550°С.
- Процесс восстановления. Производят охлаждение полученного угля.
Соблюдая все технологические требования, в промышленных масштабах можно получить древесный уголь высокого качества с 90% содержанием углерода.
Промышленная печь для углежжения состоит из:
- цилиндрического или прямоугольного корпуса,
- топочной камеры.
Как изготовляют древесный уголь в промышленной печи
Процесс изготовления:
- поверх камеры установить две реторты (емкости закрытого типа);
- заполнить реторты сырьем;
- нагреть древесину извне;
- стенки емкостей передадут тепло содержимому, помимо этого в процессе пиролиза задействуется выделяемое древесиной в ходе термической реакции тепло.
Изготовление угля из дерева в промышленной печи:
- в одной из реторт промышленной печи проходит процесс пиролиза;
- во второй реторте производится сушка сырья;
- дожигаются выделяющиеся при пиролизе горючие газы;
- выделенная тепловая энергия тратится на сушку сырой древесины;
- производится прокаливание готового продукта;
- осуществляется выгрузка и подготовка к фасовке: для этого крупные куски дробят до требуемой фракции;
- уголь ссыпается в мешки или пакеты;
- при необходимости выполняется брикетирование продукта.
Кроме промышленной существует также печь непрерывного действия. В этом случае все операции по превращению древесного сырья в топливо проходят в одной емкости одновременно. По высоте эта емкость разбита сверху вниз на разные температурные зоны: сушка, пиролиз, прокалка, восстановление.
Изготовление древесного угля своими силами
Если вы располагаете подходящим сырьем и желаете сэкономить на покупке этого недешевого топлива, то вам будет интересна информация о том, как сделать древесный уголь своими руками.
В качестве древесного сырья лучше использовать тот материал, который имеется в наличии в большем количестве или который проще достать.
Качество полученного топлива зависит от характеристик древесины:
- марка А - из дерева твердых пород (берёза, вяз, дуб, граб);
- марка Б - хвойная древесина (пихта, сосна, ель) + древесина из списка А;
- марка В - дерево мягких пород (ива, ольха, липа, тополь и т.д.).
Наиболее доступное и распространенное сырье - березовые дрова. Полученное из них по технологии пиролиза топливо характеризуется высокой теплотой сгорания и ровным жаром. Такой уголь идеально подходит для мангала.
Чтобы сделать древесный уголь в домашних условиях прибегают к одному из двух методов :
- с помощью самодельной печи для углежжения, которая изготавливается из металлической бочки;
- с помощью пережигания в яме (классическая технология).
Изготовление в печи из металлической бочки
Используется металлическая бочка с толстыми стенками, объем которой подбирается в соответствии с количеством перерабатываемого сырья. Обычно используется емкость на 200 л. Если в бочке хранился бензин или иные нефтепродукты, ее предварительно выжигают.
Важно! Резервуары из-под химических веществ ни в коем случае нельзя использовать, так как процесс пиролиза может быть при этом нарушен. Кроме того, велик риск проникновения в топливо или полученное во время пережигания образование опасных для здоровья соединений.
Самостоятельное изготовление древесного угля в бочке
Способ изготовления №1:
- Установить на дно бочки объемом 100-200 литров на ребро шесть огнеупорных или обычных полнотелых кирпичей.
- Развести между ними огонь с использованием бумаги, щепок или лучинок.
- Аккуратно добавить куски древесины, чтобы по мере сгорания угли заполнили промежутки между ними.
- Поставить на кирпичи металлическую решетку.
- Положить на решетку до самого верха плотными слоями ряд за рядом дрова.
- Заполнить бочку и подождать появления языков пламени на поверхности.
- Закрыть бочку куском листового железа, оставив с краю небольшую щель для минимального притока воздуха. О том, что процесс близится к завершению, можно узнать по цвету дыма: когда дрова прогорят, их цвет поменяется на сизый.
- Сдвинуть крышку бочки таким образом, чтобы емкость оказалась герметично закрытой.
- После полного остывания закрытой бочки можно выгрузить готовое биотопливо.
Обратите внимание! Ускорить процесс пережигания древесины поможет принудительная подача воздуха в заранее выполненное отверстие в нижней части емкости. Для наддува используют садовый пылесос-воздуходувку или обычный бытовой агрегат, включенный «на выдох».
Способ изготовления №2:
- Подготовить платформу, изолированную от грунта. Платформу делают из кирпичей, уложенных на кусок листового железа.
- Уложить дрова между кирпичами и развести огонь для нагрева бочки.
- Установить бочку на платформе.
- Бочку наполнить плотно уложенными кусками дерева и практически герметично закрыть металлической крышкой. Небольшие щели или отверстия необходимы для выхода газов.
- Когда температура внутри бочки поднимется до 350 градусов, начнется термическое разложение дров из березы или иной древесины. При этом из бочки будет выходить газ. Прекращение выхода газов означает завершение процесса окисления.
- Еще некоторое время оставить бочку на костре.
- Снять с огня и закупорить газоотводные отверстия в крышке.
- Оставить емкость до полного остывания.
- Открыть крышку и проверить качество собственноручно сделанного древесного угля.
Изготовление с помощью пережигания в яме
Этому способу уже несколько веков.
Изготовление древесного угля в яме
Способ изготовления:
- В грунте делается яма цилиндрической формы с вертикальными стенками. При глубине приямка 50 см и диаметре около 80 см можно получить пару мешков углей.
- Плотно утрамбовать дно, чтобы избежать попадания грунта в готовое топливо.
- Развести в яме костер из щепок и веток.
- Плотными слоями подкладывать подготовленную древесину в хорошо разгоревшийся по всему дну огонь. Дрова добавляют по мере прогорания до тех пор, пока вся яма не заполнится углями (на это требуется порядка 3-4 часов).
- Прикрыть яму зелеными листьями и травой.
- Засыпать слоем земли и утрамбовать.
- Через двое суток яму можно раскрыть, извлечь, просеять готовое топливо, после чего расфасовать его по мешкам.
Расфасованный в мешках готовый древесный уголь
Внимание! Для получения древесного угля хорошего качества, нужно использовать дрова без коры. Это значительно снизит количество дыма в процессе. Имейте в виду, что куски древесины длиной более 30 см неудобны в использовании и для их прогорания требуется больше времени.
Заключение по теме
Имея представление, как сделать кусковой древесный уголь самому, можно заготовить качественное биотопливо и значительно сэкономить средства. Сырьем для этого могут послужить срубленные при расчистке участка деревья или закупленные дрова. При определенном опыте и сноровке можно получить древесный уголь хорошего качества без недожога или пережога.
Древесный уголь представляет собой биологическое топливо, которое используют в различных областях. Многие из нас любят отдыхать на даче,уголь древесный незаменимое топливо для шашлыка или камина. Где достать необходимо количество древесного угля? - вопрос который мы задаем.В этом нам может помочь углевыжигательная печь, она способна вырабатывать пиролиз древесины. Рассмотрим, какие рабочие характеристики имеет углевыжигательная печь, как происходит процесс производства древесных углей. Дополнительно рассмотрим, как изготовить печь своими руками для углежжения на своем приусадебном участке.
Устройство и конструкция
Сейчас на нашем рынке представлено большое множество углевыжигательных печей, с разными характеристиками и конструктивными особенностями.
Основное назначение углевыжигательной печи – , другим словами, производство древесного угля. В лесозаготовительных лесах, строительных площадках применяют передвижные печи.
Данные печные установки позволяют применять различные виды топлива (отходы древесного производства).
Возможно использование покрышек, методом пиролиза они преобразовываются в жидкое топливо. Данный вид печей обширно применяется, так как является превосходным инструментом в процессе утилизации и вторичной переработке.
Принцип работы
Принцип работы конструкций, которые распространены на данный момент, состоит в том, что нет контакта дерева с газом топочного вида, вследствие чего реализовывается процесс гидролиза.Принцип работы: вся древесина помещается в отдельную камеру, где существуют специальные отверстия, через которые проходит тепло, производимое теплоносителем. Благодаря воздействию тепла древесина, нагреваясь, спустя время, превращается в древесный уголь
.
Существует еще один вариант пиролиза – процесс происходит за счет вертикально работающих реторт
. Процесс выжигания протекает значительно быстрее, чем в предыдущей конструкции, и выброс вредных веществ значительно выше. Применяя на производстве такой агрегат, следует позаботиться об установке конденсирующего оборудования.
Материал, из которого изготавливают печи для углежжения, весьма разнообразен, до . Для предотвращения тепловых потерь в металлических печах следует проводить термоизолирование с помощью специальных материалов. Реторты изготавливают из жаростойких металлов.
Углевыжигательная печь УВП-5А
Давайте рассмотрим чертеж углевыжигательной печи, она состоит из:
- камера углежжения;
- направление потока для нагретых поточных газов;
- газовый туннель;
- топка;
- колосники;
- дверца поддувала;
- металлическая рама;
- термометр;
- вытяжная труба и заслонка;
- загрузочный люк для топлива;
- предохранительный клапан;
- контрольная трубка;
- лестница.
Данная модель печи монтируется на металлическую раму
, которая устанавливается на полозья, благодаря чему становиться мобильной и на месте закрепляется при помощи растяжек. Конструкция печи
для углежжения цилиндрической формы с внешней топкой и трубой. Процесс горения
- повторяющийся, древесина нагревается дымовыми газами (закрытый). Камера:
с двойными стенками объемом 11 м 3 . Цилиндр
внутри камеры изготавливается из 5 мм стали, а внешний - из 3 мм стальных листов. Каркас жесткости
устанавливается между двумя цилиндрами из угловой стали.К задней части камеры внизу прикрепляется каркас топки. Топка
футеруется огнеупорным кирпичом. Конструкция печи не такая сложная, но собрать ее своими руками достаточно проблематично. Мы рассмотрим более простые модели.
Углевыжигательная печь самостоятельно
Большинство дачников применяют угольные ямы, но для получения высококачественного древесного угля правильнее построить печь для углежжения. Для этого нам потребуется две бочки вместимостью 200 л.
С чего начать:
- вырыть яму для установки бочки. Бочку помещают внутрь, между стенками бочки и ямы должно быть расстояние в один кирпич;
- у сливного отверстия бочки просверлите отверстие диаметром 10 см;
- бочку разместить в яме отверстием вниз, расстояние от стены ямы до бочки заложить кирпичами, а верхнюю часть закройте огнестойким материалом;
- верхнюю часть утеплить минеральной ватой.
Конструкция и установка углевыжигательной печи своими руками на улице достаточно простой процесс.
Основное правило - соблюдение противопожарной безопасности при установке.
Эффективность печи для углежжения далека от производственной модели, но снабдить древесным углем для шашлыка и камина она сможет.
Возможна доработка конструкции: устанавливают бочку емкостью в 100 л внутрь бочки объемом 200 л. В плане экологии, конечно, это лучше, но потребует немалых усилий в усовершенствовании конструкции, но и производительность станет больше и древесный уголь качественнее.Меньшую бочку заполняют дровами и прикрывают крышкой, а промежуток между стенками бочек заполняют опилками, щепками и другими горючими материалами и поджигают. В большую бочку вставляют трубу и закрывают крышкой. Такую конструкцию следует положить на термоизоляционный материал – платформу - или же закрыть землей . После завершения процесса горения и остывания бочки, можно доставать угли.
Простой способ сделать древесный уголь самому
При наличии у вас дома печи на дровах, вам не понадобятся никакие дополнительные устройства. Нужно выбрать прогоревшие угли красного цвета и переложить их в сосуд из керамики с крышкой. Необходимо дождаться полного остывания , и угли у вас готовы.
Древесный уголь – почти стопроцентный углерод, который образуется в процессе сухой перегонки (пиролиза) древесины без воздуха при температуре 450-500°. Параллельно выделяются различные смолы, уксусная кислота, метанол и ацетон. Существует 3 основных вида этого продукта: черный (производиться из липовых, осиновых, ольховых, ивовых дров), красный (из хвойников) и белый (из дубовых, вязовых, грабовых, березовых дров).
Сферы применения
Спрос на этот продукт достаточно большой, так как его, кроме отопления частных домов, можно использовать:
- в производстве электродов, различных красок, стекла и хрусталя;
- для производства кремня для полупроводников, бора, алюминия;
- в металлургии - как восстановитель;
- в качестве удобрения;
- как добавку к кормам домашних животных;
- при шлифовке и полировке деталей, используемых в полиграфии;
- как изоляционный материал в строительстве;
- как замену для графита в производстве пластмасс;
- в производстве дымового пороха;
- в производстве щеток, сопротивлений, контактов, которые устанавливаются в электрическую и электровакуумную технику;
- в производстве активированного угля – в качестве сырья.
Из выделяющейся в процессе производства смолы производят уксусную кислоту для пищевой промышленности, метиловый спирт, растворители, канифоль, скипидар.
Технология изготовления
В производстве используются стационарные и мобильные углевыжигательные печи, которые состоят из камер сгорания и сушек. Древесина укладывается в камеру сгорания. В процессе выделяются парогазы, которые тоже сгорают, выделяя тепло. После того, как уголь образовался и высох, он выгружается, в камеру помещается следующая партия древесного сырья. После остывания уголь фасуется в мешки или брикетируется.
Лучшее сырье для этого производства – дрова. При их использовании получается самый качественный продукт. Но можно использовать так же отходы, которые образуются при заготовке и обработке древесины: пни, суки, отходы от мебельного производства. Современное оборудование позволяет производить древесный уголь даже из опилок и торфа.
Производство древесного угля как бизнес
Основное преимущества этой сферы деятельности – отсутствие необходимости в больших финансовых вложениях, специальных знаниях и высшем образовании. Кроме того, начальные вложения очень быстро окупаются.
Для расположения печи необходимо открытое пространство, поэтому лучше всего подойдет загородный участок в 200 м2. Кроме оборудования, потребуется бухгалтер, 2 или 3 рабочих и сторож.
В бизнес план необходимо внести:
- расходы на оборудование для производства древесного угля:
- печь для производства древесного угля (пиролизная установка) - 17-200 тыс. руб.;
- устройство для колки дров – 100 тысяч руб.;
- колуны, топоры, ножовки – 10 тысяч руб.;
- бензопила – 38 тысяч руб.;
- дозатор веса (для упаковки продукта) – 137 000 руб;
- машина для зашивания мешков – от 16 тысяч руб.
- если планируется брикетирование угля, то потребуется мельница, смеситель, пресс и сушилка;
- оформление бизнеса – примерно 10 тысяч руб.;
- арендная плата – 20 тысяч руб.;
- зарплата на 5 человек – 75-100 тысяч руб. (каждый месяц);
- реклама, транспорт и др. расходы;
- закупка сырья (дров, отходов от лесозаготовки, мешков для фасовки) – 30-50 тысяч руб.
Чтобы начать этот бизнес, требуется, как минимум, 500 тысяч рублей
(без брикетирования).
Окупаемость
Килограмм древесного угля стоит 17-20 рублей. При использовании одной печи 25 дней в месяц можно продать продукции на 70 тысяч руб. (каждый месяц).
Начальные вложения окупятся за год.
Изготовление древесного угля своими руками
Древесный уголь можно изготовить и самостоятельно в домашних условиях. Самое лучшее сырье – березовые дрова. Их нужно очистить от коры и распилить на брикетики, чтобы было меньше отходов. Сложить их можно в бочку на 20-30 литров или даже ведро. Важно, чтобы емкость можно было плотно закрыть и сделать отводы для газов и смолы (небольшие дырочки).
Чтобы бочку легче было установить на костер, следует сделать подставку из бетона или кирпича. Бочка должна нагреться до 350оС и находиться на костре примерно 2,5 часа. Потом она снимается с костра, но крышка не открывается до полного остывания продукта.
Еще проще сделать яму, закрытую листом железа, и топочный приямок. В яму нужно наложить кубики березовых дров и закрыть, в приямке разжечь костер. Процесс длится 2-2,5 часа. Таким образом можно заготовить уголь не только для себя, но и на продажу. Из кубометра березовых дров (примерная стоимость 800 руб.) можно получить 300 кг готового продукта. Если продать его по 20 руб. за килограмм, получится 6 000 руб. Это может стать хорошим началом для бизнеса, если нет средств купить оборудование.
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 ;
- 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.
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.
В этом видео наглядно продемонстрирована эта технология, доставшаяся нам от предков, но пережигают здесь большие куски. Времени на это уходит больше. Дымят дрова сильно из-за того, что кора не очищена. Попробуйте повторить процесс, но без коры и сравните.
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.
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.
Во втором варианте бочку, наполненную доверху плотно уложенной древесиной, накрываем негорючей крышкой. Закрывать нужно почти герметично. Отверстия должны быть (для выхода газов), но небольшие, так как температуру внутри нужно довести до 350 о С. Ставим бочку на платформу, изолированную от земли. В простейшем варианте это несколько кирпичей, уложенных на лист металла. Между этих кирпичей разводим костер, на котором «греем» бочку. Через какое-то время начинается процесс окисления дров (горение) и начинает выходить газ. После того как выход газов прекратился, еще некоторое время оставляете емкость на костре (чтобы можно было ориентироваться, скажем, что на то чтобы пережечь 20-литровую емкость с дровами в уголь может понадобиться 2-2,5 часа). После чего снимаем бочку с огня и заделываем имеющиеся в крышке отверстия. Оставляем до полного остывания. Открыв бочку, имеем некоторое количество древесного угля, который вы сделали своими руками. Приятно…
Эти методики – не единственные способы изготовления древесного угля в домашних условиях, но они не требуют больших затрат. Их недостаток – сложность отслеживания процесса: если в открытой яме или бочке еще как-то можно ориентироваться по виду дров, то в закрытой бочке недоступны и такие «средства» контроля. Надеяться приходится только на опыт. После нескольких самостоятельно изготовленных партий вы научитесь жечь уголь качественно, не допуская недожога или, наоборот, перегорания сырья (поначалу бывает почти у всех).
Простой способ сделать древесный уголь самому
Если у вас есть печь на дровах, вам никакие специальные устройства не нужны: во-первых, можно выбирать прогоревшие, но не развалившиеся угли красного цвета и опускать их в емкость с хорошо пригнанной крышкой. Желательно чтобы это была большая керамическая бадья, но можно приспособить и ведро или небольших размеров бочку. Помните только, что при использовании металлических емкостей нельзя забывать о пожарной безопасности, да и обжечься можно. Крышка должна быть закрыта до полного остывания угля. После того как все остыло, уголь у вас уже есть.
Чтобы угля было больше, можно после того как закладка дров хорошо разгорятся, закрыть дверцы и поддувала, задвинуть заслонки, дать минут 15 на перегорание, а затем выгрести угли в герметичную емкость. Результат получается более весомый, но и способ более рискованный.
Производство древесного угля как бизнес
Если производство древесного угля вы рассматриваете как бизнес, то ямой и бочкой обойтись не получится: объемы не те, времени уходит много. Придется закупать оборудование для производства древесного угля. Понадобится:
- печь для выжига угля;
- весы, мешки для древесного угля и фасовочное оборудование;
- источник или генератор электроэнергии;
- средства для измельчения дров (бензопилы, устройства для колки дров и т.п.).
Траты немалые, но можно сэкономить на помещении: производство размещается на открытой площадке. На старте обойтись можно одной печью, но для выхода на серьезные мощности нужно рассматривать цепочку печей, так как процесс достаточно длительный: сначала загрузка древесины и ее сушка, затем обжиг, остывание и выгрузка продукции. Более серьезная установка содержит отдельные емкости – реторты, в которые загружается сырье. Реторт может быть несколько: пока в одной древесина сушится, в другой уголь выжигается, третья остывает, следующая разгружается и загружается (). Такая цепочка предусматривает круглосуточный режим работы.
Самостоятельное изготовления печи для выжига угля выглядит проблематично: даже самые простые конструкции далеко не элементарны, работать придется с толстостенным металлом, сварка должна быть качественной. Для примера вот чертёж печи для древесного угля под названием УВП-5Б, разработанный ЦНИИМЭ.
Более простой выглядит эта разработка ЦНИИМЭ. Их переносная углевыжигательная печь отличается лаконичностью и неплохой производительностью, но для этого требуется соблюдение всех пропорций.
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 . В общем, несмотря на трудности, это достаточно перспективный вид деятельности.