Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сырье для производства древесного угля

Сырье для производства древесного угля

Термином «пиролиз древесины» называют процесс распада ее компонентов при воздействии высокой температуры без доступа кислорода. В научной литературе наряду с термином «пиролиз древесины» употребляются понятия «карбонизация», «термолиз древесины», «углежжение», «сухая перегонка», «термическое разложение древесины». Прежде под углежжением понимали процессы, чаще всего кустарные, имеющие целью только получение угля без улавливания других продуктов термораспада. В понятие «пиролиз древесины» вкладывали представление о промышленно оформленном процессе, включающем и улавливание жидких продуктов [41]. Разграничение этих понятий и прежде не было четким, а теперь их значение практически нивелировано. Термическое воздействие с ограниченным доступом кислорода называют газификацией, с неограниченным (превышающим стехиометрическое соотношение) — горением. Грань между этими процессами довольно размытая.

15.4.3.1. Характеристика сырья [1, 42]

По ГОСТ 24260–98 вся древесина, предназначенная для производства древесного угля кустарными методами (углежжение), делится на три группы, а для промышленного производства (пиролиза) — на две. Эти группы представлены в табл. 15.4.3.

Таблица 15.4.3

Группы пород (ГОСТ 24260–98)

Группы породНазначение сырья
для пиролизадля углежжения
1Береза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, дуб, кленБереза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, дуб, клен
2Осина, ольха, липа, тополь, иваСосна, ель, кедр, пихта, лиственница
3Осина, ольха, липа, тополь, ива

Указанный ГОСТ действует по настоящее время, однако причины, породившие принятую классификацию, во многом стали анахронизмом. В новых условиях следует подбирать не сырье под технологии производства угля, а создавать технологии, способные производить качественный уголь из низкосортного сырья, прежде всего из лесосечных отходов. Иначе высокая себестоимость угля сделает его неконкурентоспособным по отношению к другим потенциальным восстановителям или источникам углерода, а также по отношению к импортному древесному углю. Следует отметить, что Бразилия, выпускающая более 85 % всего потребляемого в мире древесного угля, производит его из быстрорастущего эвкалипта, выращиваемого на плантациях.

Плотность древесины разных пород различается весьма значительно. Известны деревья с очень высокой плотностью древесины, например у встречающегося на Кавказе бакаута плотность достигает 1300 кг/м 3 . Есть и очень легкие породы: тропическая бальза имеет плотность около 100 кг/м 3 . Вместе с тем и деревья одной породы, выросшие в разных условиях, имеют заметные отличия в плотности. Даже в одном дереве разную плотность имеют разные по высоте и по диаметру части ствола, ветви, сучья. В табл. 15.4.4 приведена средняя плотность древесины некоторых пород деревьев, распространенных в России [3].

Таблица 15.4.4

Средняя плотность древесины [43]

ПородаПлотность, кг/м 3 , при влажности, %, Wa/Wo
15/1350/33
Сосна510625
Ель480560
Пихта410490
Лиственница690820
Береза620790
Дуб710860
Бук700800
Осина460550
Ольха530650
Липа490600

Понятно, что из древесины, имеющей более плотную древесину, при прочих равных условиях получается более прочный уголь. Но, во-первых, существует и увеличивается круг потребителей, не требующих высокой прочности угля; во-вторых, возможно осуществление брикетирования как способа получения высококачественного и прочного угля из мелкого и непрочного угля-сырца; в-третьих, технологии производства угля могут быть усовершенствованы так, чтобы получать более прочные угли из низкосортного сырья. Значительная часть товарного (и имеющего сбыт) угля производится из нестандартной хвойной древесины, сухостоя, осины и других лесосечных отходов.

Традиционно лесозаготовители ведут учет древесины в плотных кубометрах, а большинство потребителей — в складочных кубометрах. Первая мера рассматривает объем только древесины в поленнице, вторая — объем поленницы без учета неплотности укладки. ГОСТ 24260–80 устанавливает коэффициенты для перевода одной меры в другую (коэффициенты полнодревесности). В табл. 15.4.5 приводятся коэффициенты полнодревесности для дров разного размера.

Таблица 15.4.5

Коэффициенты полнодревесности [43]

Вид дровХвойные дрова, мЛиственные дрова, м
0,251,03,00,251,03,0
Круглые толщиной 3–10 см0,790,690,610,750,630,55
Круглые толщиной 11–14 см0,810,720,660,800,700,62
Колотые толщиной до 15 см0,770,700,630,760,680,60
Смесь круглых и колотых0,770,700,650,760,680,63
Читайте так же:
Плазморез чпу реальность каждого гаражника

Оптимальный уровень относительной влажности древесины, предназначенной для пиролиза, лежит в диапазоне 15–25 %. При большей влажности, помимо увеличения расхода топлива и уменьшения производительности аппаратов, снижается механическая прочность угля. При естественной сушке древесины технически обоснованным является 12-месячный запас сырья. При искусственной сушке (характеристику оборудования см. [43]) запас древесины должен быть не менее чем на 3 месяца.

Подготовка сырья заключается в распиловке и расколке древесины на отрезки, длина которых в зависимости от принятой технологии бывает 1 м или 230–330 мм (чурка или тюлька).

Производство древесного угля: технология и оборудование

Производство древесного угля

Древесный уголь с давних времен человек использовал в качестве безопасного и чистого вида топлива. В быту его часто применяют для приготовления мяса на костре. Это сырье позволяет быстро приготовить пищу, исключая попадания в нее ядовитых веществ.

Находит применение это сырье и в промышленности: химической, металлургической. В животноводстве его употребляют в качестве пищевой добавки для скота. При строительстве домов это сырье применяют в качестве изолирующего материала. Также его можно использовать в качестве горючего при розжиге дров в печке для отопления частного дома.

При выращивании овощных культур уголь используют как удобрение. При производстве пластмассовых изделий уголь является заменителем графита. При выпуске изделий из хрусталя, стекла, алюминия также применяют древесный уголь.

Следует еще учитывать и срок окупаемости такого производства. При низкой оптовой стоимости товара окупаемость затрат на оборудование и оплату труда рабочих может составить около года или трех лет. Этот срок зависит от масштабов производства. Успешность такого бизнеса зависит от разницы между стоимостью сырья и готовой продукции. Еще одним положительным моментом можно считать отсутствие обязательного лицензирования этого продукта.

В зависимости от породы древесины, используемой для обжига, получают уголь определенного цвета:

  • Черного. Выпускается из мягких пород деревьев: липы, ольхи, ивы, тополя, осины.
  • Красного. Его получают из хвойных пород.
  • Белого. Его можно получить из твердых пород: дуба, березы, ясеня, акации, граба и других.

Технология и оборудование

Рентабельность выпуска такой продукции обусловлена спросом и широким спектром применения этого сырья. Оборудование для изготовления этой продукции обычно включает в себя:

  • Печь для производства древесного угля;
  • Весы для фасовки готовой продукции;
  • Электроэнергетический генератор;
  • Бензопилы. Их количество зависит от масштабов производства;
  • Устройство для колки дров с гидравлическим приводом.

Где применяется древесный уголь

Также следует арендовать территорию с ровным участком для изготовления и хранения продукции. Печь для производства древесного угля должна быть установлена на ровном и открытом участке. Она должна соответствовать требованиям экологичности и безопасности. При промышленном производстве продукции лучше воспользоваться услугами специалистов для монтажа оборудования.

В качестве дополнительного материала потребуются мешки для расфасовки продукции и качественное сырье. В качестве материала можно использовать отходы лесозаготовительной промышленности: пни и сучья деревьев.

Изготовление древесного угля должно осуществляться по определенной технологии. Получают продукцию путем обжига древесины без поступления кислорода. Применяют для этого специальные углевыжигательные печи, которые имеют камеры для обжига и сушки материала. Такой принцип обжига заключается в выделении паров при горении сырья, которые в газообразном состоянии поступают в топку, обеспечивая процесс изготовления дополнительным теплом.

Весь процесс производства можно описать следующим способом:

  • Материал помещают в загрузочную камеру и обжигают при температуре в 500 градусов.
  • После обжига и сушки сырье вынимают для охлаждения.
  • Полученный материал подвергают дроблению и фасовке.

Размер дробления зависит от области применения сырья. Мелкое дробление применяется для бытовых нужд. Крупное дробление используется для промышленности.

Стоимость комплекта

Как делается древесный уголь

Для начала производства угля потребуется не только взять в аренду подходящий участок земли, нанять рабочий персонал, но и приобрести оснащение. Самый главный элемент производства — печь. Ее стоимость может варьироваться в зависимости от размеров и объемов перерабатываемого сырья. В среднем такой прибор может стоить около 300000 рублей.

Читайте так же:
Чем отличается инверторная сварка от обычной

Еще около 60000 рублей уйдет на обустройство территории и установку техники. Также следует запланировать транспортные расходы на доставку. Транспортировка оснащения до места производства может обойтись в 50000 рублей.

Изготовление древесного угля в домашних условиях

Как в домашних условиях произвести древесный уголь

Если нет средств на покупку необходимого оснащения и аренду помещения, то можно на начальном этапе начать выпуск сырья в домашних условиях. Но для такого способа производства потребуется приобретение цельной древесины в качестве сырья.

Обжигать древесину можно в емкости или яме. Для обжига в емкости применяют ведро или металлическую бочку. В ней предварительно делают отверстия для отвода смолы и газов. Еще она должна иметь герметичную крышку.

Бревна очищают от коры и делят небольшими брусочками. Помещают сырье в бочку и закрывают крышкой. Нагревают бочку до 350 градусов над костром. При такой температуре сырье выдерживают в течение 2,5 часов. По истечении этого времени бочку убирают с огня и в закрытом состоянии оставляют до полного охлаждения.

Аналогичным способом можно производить обжиг в яме. Для этого роют яму необходимого размера и выстилают ее железом. Обжиг производят при той же температуре и с тем же временным интервалом.

Производство древесного угля в Нижегородской области и
Республике Мордовия

Уголь берёзовый

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.

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.

Производство древесного угля

производство древесного угля

Производство древесного угля как бизнес – дело прибыльное и перспективное. Это безопасное и эффективное топливо не отравляет окружающую среду ядовитым паром. При горении не выделяет дыма и пламени, сгорая практически полностью.

Читайте так же:
Удельное сопротивление железо медь

Виды и применение древесного угля

Древесный уголь применяется в хозяйстве для быстрого и удобного приготовления пищи на мангале, в камине. Широко используется в промышленности при производстве цветных металлов, оцинкованной проволоки, стекла. Находит применение в строительной сфере, как изоляционный материал. Животноводы добавляют его в корм для скота, в качестве пищевой добавки. Используют древесный уголь в фильтрах для воды.
То есть основными покупателями древесного угля являются:

  • химическая промышленность;
  • металлургическое производство;
  • коммунальные службы;
  • фермеры;
  • частники.

Существующий спрос является гарантией рентабельности производства древесного угля, которое при этом не требует больших финансовых вложений на начальном этапе и большого опыта работы в данном направлении.
Но прежде чем открыть мини завод по производству древесного угля следует ознакомиться с технологией изготовления, приобрести оборудование и на основе этой информации составить бизнес план предприятия.
Составляя бизнес-план производства древесного угля, следует учитывать, что продукт бывает нескольких типов:

  • белый уголь получают, обжигая твёрдые породы древесины: дуб, берёза, граб, вяз;
  • красный уголь получается после обжига хвойных деревьев;
  • чёрный уголь – путем обжига древесины мягких пород: тополь, осина, ольха.

Организация производства

Предпринимателю, решившему наладить производство древесного угля своими руками, необходимо арендовать землю с надлежащими постройками: склады, помещение под цех. Общая площадь территории при этом будет около 200 кв. метров. Также нужно зарегистрировать предприятие, приобрести оборудование и сырьё для изготовления угля.

Процесс изготовления древесного угля

Технология производства древесного угля основана на обжиге древесины методом пиролиза (без кислорода) в ретортных печах. Углевыжигательные печи бывают стационарными и мобильными и оснащены специальными камерами, выполняющими обжиг и сушку сырья. Принцип работы печей заключён в обеспечении процесса добавочным теплом, перетекающими в топку парами и газами, которые выделяются при горении угля.
Вначале сырьё закладывается в специальную камеру. Автоматизированная система сообщает сигналом о завершении процесса горения и сушки, после чего уголь выгружается. Остывший продукт дробится на небольшие куски, фасуется в подготовленную упаковку. Следует помнить о том, что для продажи на промышленные предприятия уголь дробится на более крупные куски, чем для бытового назначения.

Финансовые вложения

Бизнес план производства должен включать затраты, необходимы на первом этапе:

  1. Приобретение установок для производства древесного угля:
  • гидравлический аппарат, предназначенный для раскола сырья – от 60 000 руб.;
  • печь для обжига древесины – от 25 000 до 150 000 руб.;
  • весы электронные – от 5 000 руб.;
  • бензопила – от 17 000 руб.;
  • генератор электроэнергии – от 10 000 руб.
  1. Приобретение древесины обойдётся примерно в 1 700 руб. за кубометр (рассчитывается на основе производственного плана – до 30 тонн готового продукта в месяц).
  2. Упаковка (фасовочные пакеты) – до 10 руб. за 1 шт.
  3. При найме сотрудников, зарплата одного составит около 20 000 руб. в месяц.
  4. Оформление документов обойдётся в сумму более 10 000 руб.
  5. Аренда территории – от 20 000 руб. в месяц.
  6. Дополнительные расходы зависят от величины предприятия: реклама, транспортировка и прочее.

Общая сумма вложений составит около 500 000 рублей (для каждого региона она может быть разной). Реализуется древесный уголь по 25 руб. за килограмм. Ежемесячный доход предприятия, выпускающего по 350-370 кг угля в день, будет варьироваться от 70 000 руб. Так что все вложения окупятся примерно через 1 – 1,5 года.

Особенности производства

В целях экономии можно использовать древесные отходы в виде сучьев, пеньков, а также бумагу, торф, опилки. Но при этом страдает качество готовой продукции.
Рассчитать количество расходного материала не составит большого труда. Например, производство древесного берёзового угля потребует переработки 8 куб. метров берёзы для получения 1 тонны продукта. Чёрный уголь можно получить после обжига 12 куб. метров сырья.
Предприятие желательно расположить за чертой города, это позволит облегчить доставку сырья на производство. Предпринимателю на первом этапе будет достаточно нанять 2-3 сотрудников. Автоматическое оборудование не требует профессиональных навыков и опыта работы. Возможно, потребуются услуги бухгалтера, управляющего и сторожа.
Наладить сбыт лучше всего напрямую: от производителя к потенциальному покупателю. Оптимальный вариант для реализации древесного угля – это оптовые поставки в магазины и на промышленные предприятия. Рекламную компанию следует выстраивать на экологичности и безвредности продукта.

Читайте так же:
Размеры ламп дневного света
Другие материалы:

какое открыть производство

  • Какое открыть производство?

Создание собственного бизнеса – это мечта многих предприимчивых людей. Сфера торговли и предоставлен.

Ванна – это сантехническое изделие, которое является одним из самых важных элементов в квартире. Наи.

Продажа строительных лесов – это реализация вспомогательных конструкций, использующихся при проведен.

Производство древесного угля — одна из древнейших технологий в истории человечества

Производство древесного угля является очень перспективным направлением развития топливной промышленности. Во всем мире ведущие производители стараются переориентировать свою работу на использование экологически чистых видов сырья. Тотальный переход на биологическое топливо стимулирует постоянный рост спроса на данный вид продукции. Поэтому нужно поспешить занять свою нишу на рынке, пока он не станет перенасыщен и не начнется жестокая конкурентная борьба за выживание.

Бизнес план по производству древесного угля

Бизнес план производства древесного угля должен базироваться на актуальных исследованиях рынка и собранной статистической информации. В первую очередь необходимо выделить целевую аудиторию и определить потенциальный уровень спроса. Если количество возможных покупателей позволяет рассчитывать на стабильное получение прибыли, можно приступать к следующему шагу. Для любого производства очень важно обеспечить бесперебойные поставки сырья, поэтому необходимо найти надежных поставщиков. Наилучшим вариантом будет открытие производства неподалеку от сырьевой базы, чтобы транспортные расходы были минимальными. Когда с клиентами и поставщиками вопрос решен, необходимо взяться за конкурентов. Нужно изучить предоставляемые услуги и цены на продукцию, чтобы иметь возможность сформулировать свое предложение.

Производство древесного угля

Не лишним будет после окончательного решения открыть бизнес провести рекламную кампанию, чтобы проинформировать клиентов и партнеров о начале деятельности новой фирмы. Рентабельность производства древесного угля будет зависеть в первую очередь от правильности выбранной стратегии поведения на рынке. Этот бизнес требует относительно небольших стартовых затрат, так что при умелом руководстве он может начать приносить прибыль уже через несколько месяцев после открытия. Для начала производства не потребуется строительство крупных технологических помещений или покупка большого количества оборудования. Установка для производства древесного угля мощностью 30-40 тонн в месяц обойдется примерно в 300 тысяч рублей. С ее обслуживанием вполне по силам управиться бригаде из двух человек. Если бизнес будет нормально развиваться, то в дальнейшем можно будет расширить производство, нанять больше работников и купить более мощные установки.

Необходимое оборудование

Оборудование для производства древесного угля делится на несколько категорий: стационарное, передвижное и вспомогательное. Одним из основных требований экологической безопасности является минимальный выброс вредных веществ в атмосферу. Но с данным оборудованием нет таких проблем, так как они ориентированы на безотходное производство. Все отходы и выделяющиеся газы сгорают вместе с топливом и, таким образом, сами выступают в качестве топлива. Это помогает не только заботиться об экологии, но и позволяет немного экономить на горючем.

Печь для производства древесного угля

Печи для производства древесного угля могут весить от 6 до 80 тонн. Небольшие модели позволяют оперативно перебрасывать их с одного места на другое. Это может быть очень удобно, когда нет возможности постоянно подвозить сырье в определенное место. Такие печи собираются и разбираются за несколько часов и при нормальной погоде без проблем работают под открытым небом. Крупные установки потребуют наличия сухого крытого помещения, в котором можно хранить сырье и готовую продукцию.

Для обслуживания печей не требуется квалифицированная рабочая сила и специальные навыки, так что проблем с наймом людей не возникнет. В дополнительное оборудование могут входить различные упаковочные машины, весы для взвешивания сырья и готовой продукции, оборудование для распилки древесины на дрова и другие вспомогательные машины. Они редко используются на старте производства, но когда завод постепенно расширяется для оптимизации работы не помешают дополнительные орудия труда.

Читайте так же:
Растворитель для резинового клея

Рынок потребления древесного угля весьма широк

Бизнес по производству древесного угля привлекателен еще и государственными льготами. Правительство поощряет экологически чистые и безотходные предприятия, чтобы стимулировать владельцев заботиться об окружающей среде. Льготы проявляются в виде более лояльного налогообложения и различных государственных программ помощи малому и среднему бизнесу. Производство и продажа древесного угля является отличным вариантом для людей, желающих начать свое дело, но не имеющих большого стартового капитала. При всех перечисленных выгодах риски являются минимальными. Главное все тщательно продумать и небольшое домашнее производство за несколько лет может превратиться в крупный концерн по производству биологического топлива. Нужно лишь целенаправленно двигаться к достижению своей мечты и немного удачи.

Технология производства древесного угля

Сырьем для производства древесного угля выступают дрова. Подойдут любые породы дерева. Готовый продукт имеет несколько разновидностей, для производства которых используется разная древесина. Для приготовления пищи очень хорошо подходят дрова из фруктовых деревьев. Они не содержат в составе смолы и других веществ, которые могли бы сделать пищу непригодной к употреблению. Наиболее качественным считается древесный уголь, произведенный из березы. Это связано с тем, что он содержит минимальное количество примесей, имеет низкий уровень зольности и влажности, практически не выделяет дыма при горении. При этом его удельная теплоотдача находится на очень высоком уровне.

Кроме бытового использования, древесный уголь применяют в металлургической отрасли. Он позволяет получать чугун с уникальными свойствами, которых невозможно добиться при использовании других видов топлива. Также можно производить древесный уголь из опилок, коры, соломы, жмыха и других отходов сельскохозяйственной отрасли. Но полученная продукция будет обладать невысоким качеством и ее характеристики будут далеки от угля, изготовленного из древесины. Низкокачественный уголь в основном используется для растопки домашних печей, так как стоит он не дорого, а загорается очень быстро.

Технология производства

Технология производства древесного угля известна с давних времен. Она эволюционировала долгие годы и, опираясь на многолетний опыт предшественников, становилась все лучше и лучше. Начинается процесс с загрузки сырья в специальные камеры, в которых и будет происходить непосредственное образование древесного угля. Затем в отсеке для топки разжигают огонь и доводят температуру до необходимого для работы уровня. После этого в камере с сырьем начинается процесс пиролиза, то есть сжигания древесины без участия кислорода. При этом выделяющиеся продукты горения направляются в топку и принимают участие в поддержании необходимого температурного режима. По окончанию пиролиза древесный уголь вынимается из камеры и раскладывается на специальной решетке, на которой находится до полного охлаждения.

Березовый древесный уголь

После этого готовую продукцию расфасовывают по упаковкам. Как видно, технология предельно проста и понятна, но все таки есть и свои хитрости. Необходимо четко соблюдать время пиролиза, чтобы не испортить готовый продукт. Если недодержать древесину в камере, то на выходе она может иметь слишком высокую влажность или содержать слишком большое количество примесей. Ну, а если передержать, то сырье просто напросто сгорит. Также не стоит одновременно загружать в камеру несколько разных пород дерева, так как каждый сорт имеет свою продолжительность производственного цикла. В качестве топлива для печей можно использовать дрова из неценных пород дерева, каменный уголь, торф или любой другой вид ископаемого топлива. Можно переориентировать работу установки на газ, но тогда потребуется постоянная заправка баллонов или проведение газопровода. К тому же использование газа значительно повышает опасность производства.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector