Изготовление древесного угля белого цвета оборудование. Весь процесс делиться на четыре этапа. Какое оборудование применять зависит от

Бизнес на производстве древесного угля. Технология и оборудование для производства древесного угля.

Производство древесного угля – быстро окупаемый бизнес на древесных отходах. Чтобы организовать небольшое производство, не нужны значительные капиталовложения. Бизнес на угле выгоден в первую очередь при доступности сырья — отходов древесины. Оптовая стоимость одной тонны древесного угля составляет 500 – 900$.

Древесный уголь это экологически чистое топливо, при горении он не выделяет вредных веществ, обладает высокой теплоотдачей и практически не дымит.

Существует несколько видов древесного угля, которые можно получить из определённой древесины:

• Чёрный – из мягких пород тополь, липа, ольха, осина, ива.
• Красный – из хвойных пород сосна, ель.
• Белый – из твёрдых пород берёза, дуб, граб, вяз.

Наиболее качественный и дорогой уголь можно получить из твёрдых пород дерева.

Для организации производства древесного угля понадобится следующее оборудование.

Пиролизная бездымная печь.

Ещё сравнительно недавно для производства древесного угля использовались печи открытого типа, которые имели низкий процент выхода угля и к тому же наносили вред, окружающей среде выбрасывая газы в атмосферу. В настоящий момент на производствах используются печи закрытого типа (пиролизные) которые позволяют получить практически вдвое больше угля, чем в печах открытого типа и не загрязняют окружающую среду.

При выборе печи нужно в первую очередь ориентироваться на производительность, ремонтопригодность и цену.

Также для распиливания древесины понадобятся бензопилы и топор колун, чтобы колоть крупные поленья.

Сепаратор для разделения углей на фракции.

Весы и мешкозашивочная машина для фасовки.

Технология производства древесного угля.

Для производства древесного угля применяется технология пиролиза – обжиг древесины в ёмкости без доступа кислорода при температуре до 500 °С. При пиролизе газы, которые выделяются при горении остаются в камере и тем самым поддерживают процесс горения, парогазы выводятся через патрубок в конденсаторе, жидкость отделяется от газа.

Процесс происходит в реторте (замкнутый сосуд) в котором древесина разлагается без доступа воздуха под воздействием нагрева.

Древесину загружают в реторту, печь растапливают и нагревают реторту, температуру контролируют с помощью пирометра.

Сначала реторту нагревают до температуры 150 °С, из древесины выделяется влага и происходит процесс сушки древесины.

Теперь уголь нужно отделить от смол и неконденсируемых газов, для этого температуру в установке поднимают до 500 °С, процесс называется прокалкой.

Процесс останавливают и печь охлаждают.

Когда уголь остывает, его вынимают из печи, просеивают на сепараторе и упаковывают.

Бизнес на производстве древесного угля.

Производство нужно располагать на загородных территориях, лучшим вариантом будет участок на окраине посёлка. Следует помнить, что санитарная зона производства с пиролизными печами должна составлять не менее 100 метров, это минимальное расстояние к жилым постройкам.

Для печей не требуется помещение, их размещают на открытой площадке, но для хранения угля потребуется крытое сухое помещение.

Что касается прибыли, то она напрямую зависит от стоимости закупки древесина и её типа. Сами по себе отходы древесины стоят достаточно дёшево, но транспортировка, погрузка, доставка, могут значительно увеличить себестоимость сырья. Поэтому рентабельней организовывать производство древесного угля непосредственно возле лесопилок.

Если использовать древесину мягких сортов, то выход 1 тонны угля получается с 11 м ³ древесины. При использовании твёрдых пород 7 м³ на 1 тонну угля. Оптовая цена древесного угля в зависимости от типа использованной при производстве древесины может составлять 500 – 900$ за тонну.

Сегодня древесный уголь достаточно востребован - его покупают рестораны и кафе для приготовления пищи, химические и металлургические заводы для производственных процессов, люди для готовки шашлыка и гриля. Производство древесного угля как бизнес - отличное решение, если вы проживаете в лесистых районах. Процедура не требует серьезных вложений и быстро окупается при правильном подходе. В данной статье мы разберем, как открыть собственное дело по изготовлению древесного угля и приведем пример подсчета.

Введение

Древесным углем называется высокоуглеродистый материал, который получается путем пиролиза древесины различных сортов с ограничением поступления воздуха. Для его производства необходима специальная печь, разместить которую можно как в собственном гараже, так и под открытым небом или в специально оборудованном цеху.

Древесный уголь — прибыльный бизнес

По состоянию на 2017 год в России наблюдается средняя насыщенность рынка данной продукцией, поэтому любой бизнесмен сможет легко запустить производство и найти точки сбыта готовой продукции. Главное - все правильно рассчитать и продумать, проанализировать потребительский рынок, продумать, куда выгоднее сдавать продукцию оптом. Составьте подробный бизнес-план и придерживайтесь его при реализации своей идеи.

Виды угля

Многие считают, что весь продаваемый в супермаркетах и на заправках уголь одинаковый, но на деле существует много разновидностей. Его можно разделить на:

1. Красный. Его делают из хвойных пород по специальной технологии путем мягкого углежжения.
2. Белый. Для его создания используется древесина твердых пород, такая как дуб, береза, вяз, граб и пр.
3. Черный. Для его создания используется древесина мягких пород: липа, осина, тополь, ольха, ива и пр.

Многие предприниматели изготавливают только классический черный уголь, но если вы хотите захватить рынок, то ассортимент следует расширить. Следует ориентироваться на то, какое сырье вы сможете достать: если в вашем районе растут дубовые леса, то придется использовать именно этот материал и пр. Также следует знать, что существует три сорта согласно ГОСТ 7657-84 А, Б и В. Чем выше сорт, тем качественнее уголь и тем охотнее его будут приобретать, поэтому старайтесь делать только качественный продукт.

Обратите внимание: большое количество предпринимателей использует в качестве сырья различные отходы производства деревообрабатывающих и мебельных компаний, а также гнилые бревна и бруски. Делать это не рекомендуется, поскольку качество угля из такого сырья будет крайне низким.

Конечно, вы сможете больше заработать подобным образом. Но клиентам ваша продукция не придется по вкусу и в итоге это ударит по имиджу молодого бизнеса.

Также вам следует продумать, в какой расфасовке продавать товар. Обычно его фасуют в бумажные пакеты и полиэтиленовые мешки емкостью от 2 до 50 кг. Наибольшей популярностью у населения пользуются мешки массой 5-10 кг, тогда как рестораны и предприятия закупают его в мешках по 50 кг, чтобы удешевить сырье.

Сушилка для улучшения качеств сырья

Как делают древесный уголь

Далее разберем технологию производства древесного угля.В ней нет ничего сложного — в основе процесса лежит принцип пиролиза. Готовое сырье при заданной температуре без доступа воздуха обжигается и превращается в уголь. Алгоритм производства следующий:

1. Сырье вручную загружается в печь.
2. Печь включается, происходит выжигание.
3. Уголь выгружается, охлаждается, расфасовывается и отправляется на склад.

Как видите, в процедуре нет ничего сложного, но при производстве следует строго следить за техникой безопасности. Обязательно соблюдайте пожарную безопасность, установите сигнализацию и имейте под рукой несколько огнетушителей, чтобы в случае возгорания его можно было быстро ликвидировать.

Лучшим сырьем для изготовления угля является древесина в чурках, нарезанная на куски 40-60 см. Если вы планируете закупать бревна, то придется нанимать специального человека, который будет измельчать их до заданного размера. Покупать сырье дешевле всего у заготовителя или на деревообрабатывающих комбинатах - они есть практически во всех регионах России. Договоритесь с ними об оптовых поставках - чем дешевле вы сможете покупать сырье, тем больше будет прибыль.

Оборудование

Рассмотрим, какое необходимо приобрести. Сегодня рынок предлагает предпринимателям широкий ассортимент специализированной техники начиная от недорогих печей с ручной загрузкой и заканчивая автоматизированными линиями, способными изготавливать десятки кубометров готового продукта за смену. Основным оборудованием для изготовления является пиролизная печь. Мы не рекомендуем начинать бизнес с профессиональных печей - для начала приобретите небольшую, освойте процесс, найдите клиентов, а затем уже считайте, какое количество угля вы сможете продавать, и на основе этого подбирайте новое устройства. При выборе учитывайте следующие факторы:

1. Имеющаяся площадь. Печи начального-среднего уровня занимают порядка 40 м2, поэтому продумайте, сможете ли вы расположить ее на своем участке или в цеху.
2. Какое количество сырья вы сможете загружать за один раз. Учитывайте, что для получения 1 тонны угля необходимо 7-9 тонн. Чем качественнее будет загружаемая древесина, тем лучше выйдет товар.
3. Продолжительность пиролиза. В среднем один цикл длится порядка 50 часов, но все зависит от сорта древесины, выбранного оборудования и объема печи.
4. Мощность пиролизной печи. Мощность - это то, сколько угля за один цикл получится создать. На рынке представлены модели мощностью от 100 до 2000 килограмм готовой продукции.

Пиролизная печь для изготовления

Что необходимо для начала

Далее рассмотрим технологию производства древесного угля и оборудование, которое нужно для старта. Главное в этом деле - печь. От ее мощности зависит цена - в 2017 году небольшую 100-килограммовую печь можно купить за 50 000, полноценную на 2 тонны - за 1 000 000 рублей. Благодаря подобному делению вы сможете подобрать подходящий для себя вариант как по цене, так и по производительности. Многие предприниматели начинают свой путь с печи на 300-500 кг, после чего при необходимости докупают вторую или меняют ее на более мощную. Отметим, что на рынке представлены не только пиролизные, но и ретортные печи, но по качеству они хуже, поэтому не стоит их рассматривать как альтернативу. Для старта вам также понадобится:

1. Весы электронные 5-7 000 рублей.
2. Расфасовочное устройство - 100-150 000 рублей.
3. Бензопила - 10 000 рублей.

Это минимальный комплект оборудования для начала работы - его вполне достаточно для начинающих и для небольших цехов. В дальнейшем вам могут понадобиться сепараторы для измельчения, сушилки для улучшения качества сырья, дозаторы для автоматизации процесса, специальные линии подачи и пр, но обычно это оборудование используются на крупных предприятиях, поэтому задумываться о нем вам пока не стоит. Можно сэкономить еще больше, приобретя не готовую печь, а заказав изготовление бочки для пиролиза у местных мастеров, но это вариант для тех, у кого серьезно ограничен бюджет - лучше все же сразу купить качественную и специализированную печь.

Насколько это прибыльно

Универсального бизнес-плана производства древесного угля нет - все зависит от того, где именно вы будете закупать сырье, какая цена на него будет, как вы наладите сбыт и пр., но в среднем цифры по отрасли известны. Мы рекомендуем не связываться с розничными продажами, в крайнем случае можно просто продавать мешки в цеху, не организуя собственные торговые точки.

Качественный древесный уголь

Ищите тех, кто будет закупать продукцию оптом:

1. Супермаркеты или местные торговые сети.
2. Заправочные станции.
3. Рестораны и кафе.
4. Оптовые магазины и базы.
5. Различные промышленные предприятия, которым уголь нужен для техпроцессов.

Практика показывает, что практически в любом регионе России есть места, где уголь от производителя будет пользоваться популярностью и его можно сдавать оптом. Поэтому перед стартом подумайте о том, куда его можно сдавать, постарайтесь пообщаться с потенциальными покупателями, чтобы определить их ожидания и необходимые объемы. Часто бывает такое, что предприниматель работает с одним оптовиком, сдавая ему всю вырабатываемую продукцию.

1. Регистрация в налоговых органах - 15 000 рублей.
2. Покупка комплекта оборудования - 1 000 000 рублей.
3. Аренда помещения, ремонтные работы - 400 000 рублей в год.
4. Покупка древесины для переработки - 300 000 рублей.

Суммарно для открытия бизнеса вам понадобится примерно 1 700 000 рублей. Отметим, что в данном случае речь идет о профессиональном оборудовании и цехе среднего размера, выпускающем порядка 20 тонн угля в месяц. Если же подобного бюджета нет, то можно обойтись более дешевым комплектом оборудования и гаражом - для этого понадобятся вложения примерно в 300 000 рублей при производительности 2 тонны в месяц. Также для развозки готовой продукции желательно иметь автомобиль - подойдет даже недорогая ГАЗель, способная брать на борт около тонны груза.

Далее посчитаем прибыль. Отпускная оптовая цена березового угля в 2017 составляет 100 рублей за один килограмм, тогда как его себестоимость примерно 60 с учетом всех расходов. На 1 килограмме вы зарабатываете 40 рублей, на 2 тоннах реализованной продукции (домашний цех) - 80 тысяч рублей, для полноценного предприятия, выпускающего 20 тонн в месяц - 800 000 рублей. Таким образом, сделанные вложения окупаются через 2-4 месяца, хотя на практике выходит полная окупаемость за 4-6 месяцев (неизбежно возникают дополнительные расходы).

Вконтакте

Древесный уголь считается универсальным материалом. Его применение не ограничивается только производством топлива. Уголь повсеместно используется для строительных работ в качестве материала для изоляции, в сельском хозяйстве в качестве добавок и элемента корма для скота.

Древесный уголь успешно применяют в металлургическом производстве и химической промышленности. Указанный материал полностью состоит из углерода, что делает его экологически безопасным и эффективным. По всем параметрам производство продукта является выгодным мероприятием, требующим использования специального оборудования и материалов.

Виды и области использования

Перед тем, как выбирать оборудование для производства древесного угля, необходимо определиться с типом материала, который будет использоваться в процессе. Известны три разновидности древесного угля:

• белый, получаемый из ясеня, дуба, акации, березы (твердых пород древесины);
• черный, получаемый из ивы, тополя, осины, липы (древесина, относящаяся к мягким породам);
• красный, изготавливаемый на основе исключительно хвойной древесины.

Последний тип производится особым методом. Происходит мягкое углежжение материала. В ходе процесса сырье помещается в специальную печь, где прогорает при температуре 355 0 С без доступа воздуха. Сырье сгорает, но не полностью, образуя угли.

В большинстве случаев для производственной деятельности используют черный тип.

Сферы применения довольно широки. Сырье является универсальным материалом, применяемым во многих производствах:

• в виде удобрения в сельском хозяйстве;
• в качестве материала для дымового пороха;
• как сырье для изготовления активированного угля, используемого в медицине;
• как восстановитель в промышленности;
• как очищающий материал для воды, выбросов газа и сточных вод с химических предприятий;
• в виде подкормки для скота в животноводстве;
• для выплавки редких металлов;
• для производства противогазов как средство, улавливающее ядовитые газы;
• при изготовлении электродов;
• при производстве красок;
• для полирования полиграфических деталей;
• при изготовлении пластмасс;
• при изготовлении сопротивлений и контактов, устанавливаемых в электротехнику;
• при производстве стекла;
• в качестве строительного изоляционного материала.

Применяемое оборудование

Производство древесного угля требует применения оборудования:

• генератор электрической энергии;
• устройство для колки дров гидравлического типа;
• углевыжигательная печка;
• бензопила;
• весы.

Основным оборудованием для производства древесного угля является углевыжигательная печь. Она представляет собой механизм, в котором происходит прогорание древесины до образования углей.

Особенность технологии заключается в необходимости использовать специальную печь с пиролизом. В процессе пиролиза углерод разлагается при малом количестве кислорода.В специальных углевыжигательных печах применяется технология пиролиза, при которой древесина прогорает, но не сгорает до конца, превращаясь в уголь.

Минимальная стоимость таких печей составляет 20-100 тысяч рублей. Подобные расценки касаются оборудования, уже бывшего в употреблении. Новые печи с высокой производительностью обойдутся в несколько раз дороже. Их цена достигает 2 миллионов рублей. Современные модели способны перерабатывать древесину вплоть до образования угольной пыли, пользующейся высоким спросом в ряде производственных сфер.

Стоимость стандартного генератора электроэнергии составляет 20 тысяч рублей. Минимальная цена бензопилы и весов начинается от 5 тысяч рублей. Средняя стоимость всего оборудования составляет 150-450 тысяч рублей. Конечная цена зависит от качества и производительности оборудования.

Технология изготовления угля

Для производства угля предусмотрена особая технология, состоящая из 4 этапов:

• воздействие на древесину огня при соблюдении условий (пиролиз);
• прокалка;
• остывание.

На первом этапе необходимо тщательно просушить поступившее сырье. Сырая древесина плохо тлеет. Перед ее поджиганием требуется процедура сушки. Сырье помещают в специальный блок углевыжигательной печки. В него подается дымовой газ, разогретый до 150 0 С. Длительность процедуры зависит от влажности используемой древесины. Чем выше ее влажность, тем дольше происходит ее обработка газом.

После сушки процент влажности сырья должен составлять минимальные значения. Для пиролиза, происходящего на втором этапе производства угля, подходит сырье с максимальной влажностью 5%.

Процесс пиролиза проходит несколько стадий:

• температура в печи увеличивается до 300 0 С;
• при указанном значении процент влажности сырья достигает нулевой отметки, оно активно поглощает тепло;
• происходит обугливание древесины;
• обугленный материал подвергается действию повышенной температуры, достигающей 400 0 С;
• происходит тление сырья с активным выделением теплоты;
• при тлении материал становится древесным углем.

В конце процесса пиролиза получается сырье с высоким содержанием углерода. Его уровень достигает 75%.

После пиролиза получившийся уголь проходит прокалку. На указанном этапе от сырья отделяются содержащиеся в нем газы и смолы.

На заключительном этапе технология производства угля предусматривает его остывание. Процедура заключается в уменьшении температуры внутри печи. Выгрузка угля из нее возможна, когда сырье не будет самовоспламеняться при воздействии на него кислорода. Оптимальной температурой угля с возможностью его выгрузки считается 40 0 С. Иногда выгрузку начинают уже при 85 0 С.

Схемы изготовления древесного угля в домашних условиях

Существенно упростить процесс производства угля и избежать значительных финансовых трат на оборудование помогут три схемы его изготовления в домашних условиях:

• на базе дровяной печки;
• в яме;
• при помощи бочки.

Первый способ считается самым простым и имеющим минимальные затраты. Не рекомендуется использовать такой способ в закрытых помещениях. Производство древесного угля требует герметичности используемого оборудования и отсутствия в печи кислорода. Не рекомендуется находиться в помещении в процессе горения дров. При нем активно выделяется опасный для человека углекислый газ, приводящий к отравлениям.

В обычную печь закладывается древесина и поджигается. Как только дрова разгорятся, необходимо прикрыть поддувало вместе с дверцами. Благодаря этому внутри печи создадутся условия, схожие с условиями внутри специализированной углевыжигательной печи. На тление угля уходит порядка 15-20 минут. Сырье потребуется охладить.

Изготовление угля в яме является самым примитивным, но имеющим применение способом. При соблюдении ряда условий имеется возможность добиться конечного продукта с неплохими свойствами.

Процедура изготовления угля в яме состоит из этапов:

1. на открытом участке земли вырывается яма цилиндрической формы шириной 0,8 м и глубиной 0,5 м;
2. дно ямы засыпается песочно-глиняной смесью и тщательно утрамбовывается во избежание смешения сырья с землей;
3. на дно ямы выкладывается материал для розжига, в качестве которого подойдет мелкий хворост с берестом;
4. к смеси хвороста добавляется первая небольшая порция дров без коры;
5. к дровам добавляются заранее очищенные от коры древесные материалы, нарубленные на куски размером 30 см каждый;
6. к прогоревшей порции дров добавляется новая, пока яма не заполнится до самого верха;
7. в процессе прогорания дров необходимо тщательно их шевелить, за счет этого увеличивается плотность их прилегания;
8. на выжиг древесины уходит порядка 1,5 часа, после чего яму потребуется герметизировать, накрыв слоем толстого листового металла, способного прекратить доступ кислорода в яму;
9. остывание угля в яме длится несколько суток;
10. готовое сырье достается из ямы, просеивается и фасуется.

Изготовление угля в бочке

Указанный способ считается более совершенным. В качестве оборудования для него используется бетонная бочка, на дно которой выкладываются огнеупорные кирпичи в вертикальном положении. Между кирпичами выкладывается растопочный материал, а сверху них устанавливается решетка из металла, на которую раскладываются нарубленные дрова.

Как дрова разгорятся, бочку сверху накрывают плотным слоем листового металла. Производство древесного угля подобным образом требует особой герметичности используемой бочки. Плотная герметизация необходима, когда дым от горящих дров приобретет сизый оттенок. В закрытом положении бочка остается до самого момента ее остывания.

На последнем этапе готовый уголь достается из емкости, проходит сортировку и фасуется.

Как делают древесный уголь: отличительные химико-физические свойства + 3 вида вещества + 8 сфер применения + технологические аспекты + производственные условия + учет затрат + 2 традиционных способа изготовления в домашних условиях.

Древесный уголь появился еще издревле. Он изготавливался по примитивным технологиям в небольших количествах, а сам процесс обременял и длился долго. Со временем, когда потребности в веществе возросли, многие задумались, как делают древесный уголь, и открыли собственное производство.

Сегодня используется более упрощенная методология, задействовано современное оборудование, внедрены новые разработки и накоплены знания, поэтому получить качественный материал проще.

Поскольку древесный уголь пользуется повышенным спросом, бизнес по его производству достаточно прибыльный и перспективный.

Отличительные свойства древесного угля

Под древесным углем, в соответствии с Госстандартом 7657-84, понимается твердое, пористое вещество, способное выделять при сгорании энергию. В составе материала по большей мере находится углерод.

Во многом древесный уголь напоминает каменный, т.к. основным элементом и того, и другого выступает углерод.

Оба вещества, по сути, делаются из древесины. Однако для каменного угля используется древесина, которая разлагалась в условиях ограниченного доступа кислорода несколько столетий. Древесный же уголь делают из древесины обугленной. Прежде ее частично сжигают при малом содержании кислорода.

Материал известен своей экологичностью. Он не загрязняет природу едким дымом при том, что является хорошим видом топлива.

Также вещество выступает адсорбентом. Пористая структура позволяет очищать воду, газы, спирт. Благодаря уникальным химическим и физическим свойствам, такой уголь склонен к самовозгоранию, обладая повышенной теплотворной способностью, практически не уступающей каменному.

Когда производители качественно делают древесную продукцию, на выходе получается черный уголь с явно просматривающимся блестящим, синим отливом. Если материал надломить, видно, что сохраняется структура древесной породы, а поверхность в трещинах. Благодаря ним определяют, сколько вещество подвергалось обугливанию.

По всему миру ежегодные объемы производства древесного угля достигают 9 млн. т. Лидером является Бразилия. На долю России приходится около 100 тыс. т. В страну импортируют продукцию из КНР, Белоруссии, Украины.

Первенство по потреблению принадлежит Японии (60 кг в год на одного гражданина), в странах Европы количество потребляемого угля на душу населения приблизительно равняется 20 кг. В РФ этот показатель составляет 100 гр.

Разновидности и применение древесного угля.

Уголь классифицируют на 3 вида:

• Красный , древесным сырьем которого выступают хвойные породы. Его производство достигается за счет мягкого углежжения.
• Черный , его делают из ивы, осины и других мягколиственных древесных пород.
• Белый , получаемый из дуба, бука, березы, ясеня, граба и т.п. Сначала процесс обугливания происходит при низких температурах, а потом происходит резкий скачок до 1000°С. У белого угля не сохраняется кора, в отличие от черного.

Древесный материал отличается широким применением в разных сферах народного хозяйства. Уголь делают для дальнейшего использования при создании чистых ферросплавов в цветной/черной металлургии.

Изделия из металла проходят цементацию углем, чтобы в результате насыщения углеродом, улучшить их свойства, предотвратить окисление. В большинстве своем уголь из древесины требуется предприятиям, изготавливающим сероуглерод, кристаллический кремний.

Кроме того, вещество делают для:

• химпромышленности (производство красочных растворов, искусственного волокна, стекла, ядохимикатов, пластика, фильтров, целлофана, антисептика);
• строительства (в качестве поглотителя влаги и неприятных запахов);
• электротехники (за счет радиационной стойкости и нетоксичности применяется в создании радиодеталей, электродов, проводников и т.д.);
• медицины (в виде таблеток, как лечебный препарат);
• сельского хозяйства , в частности животноводства (добавка к обычному рациону птиц, КРС и МРС, удобрение верхнего слоя земли);
• цветоводства (органический элемент терра прета);
• пищевой промышленности (пищевой краситель, который на упаковках продуктов можно найти под маркой Е153);
• косметической индустрии (один из компонентов средств, призванных обеспечивать уход за кожей лица, тела, волосяным покровом).

В Японии древесный продукт имеет еще более разнообразное назначение. Уголь используют при закладке фундамента, выпечке печенья, производстве зубных щеток, мыла. Наш народ привык пользоваться им в быту, как топливом и при приготовлении пищи.

Каким образом уголь из древесины делают на заводах: технологические аспекты

Уголь из древесины делают за счет пиролиза . Это процесс, заключающийся в сухой перегонке сырья. Другими словами, в ходе производства происходит под действием высоких температур (с ограничением либо вообще без кислорода) разложение органических углеродных соединений.

Для пиролиза используют ретортные печи (пиролизные котлы) стационарного или мобильного типа, в которых имеется пирометр, позволяющий регулировать температуру. В загрузочное пространство сырье помещается вручную либо автоматически.

Однако сначала древесину выгружают на отведенное для этого место, сортируют. Если древесное сырье закупается не измельченное, его колют на дрова.

1. На первой стадии производится сушка. Тогда температуру не поднимают больше 150°С.
2. Когда из древесного материала уходит лишняя влага, температуру повышают и переходят к следующему шагу. В верхней камере печи образуется жар. Под его действием сжигается древесина, возникает древесный газ, который движется к соплу для смешивания с вторичным воздухом. В результате этих процессов образуется выгоревший, сухой уголь.
3. Далее нужно совершить его прокалку. Таким образом, отделится смола и ненужные газы.
4. После древесный продукт выгружают и дают ему остыть.
5. Затем из него делают дробленную, .

Схема технологического процесса, протекающего за 16-20 часов, в ходе которого делают уголь, отображена на рисунке:

Сырьем служат:

• колоды;
• пеньки;
• ветки;
• корье;
• щепки;
• хлысты;
• отходы, получаемые при изготовлении мебели,
• поленья;
• опилки;
• заготовки дерева;
• капы;
• торф.

Закупка расходного материала организуется у лесничеств.

Чтобы изготовить 1 т угля, придется расходовать до 8 куб. м. березы. Если используются мягкие лиственные древесные породы, расход больше – до 12 куб. м. На заводах делают 3 марки угля: А, Б, В.

Правила безопасности при изготовлении древесного угля.

Согласно правилам безопасности, только произведенный уголь, объемы которого превышают 100 куб. дм, может самопроизвольно загореться. В силу этого необходимо принимать меры, предотвращающие самовозгорание.

Многие предприниматели, понимающие, как делают древесный уголь, увы, не соблюдают этих требований и не защищают продукцию от контакта с окислителем. Большой ошибкой также считается допущение скопления угольной пыли.

Когда работники делают древесный уголь, обязательно соблюдаются правила по охране труда Р О-00-97, ознакомиться с которыми вы можете здесь – https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/252437

Для транспортировки древесной продукции нужно эксплуатировать стальные бочки, крафтовые, бумажные, полипропиленовые мешки. Хранение угля происходит в складах закрытого типа, специальных бункерах, чтобы исключить попадание атмосферных осадков.

Доставка товара осуществляется насыпью или в упакованном виде с помощью грузовых автомобилей, крытых вагонов.

Необходимые условия для производства древесного угля

Делают древесный уголь, прежде создав для этого соответствующие условия:

• Во-первых, это помещение для цеха, расположенное за чертой города, открытый земельный участок, необходимый для котла. Площадь, учитывая отдельное помещение для склада, должна составлять не менее 200 кв. м.
• Во-вторых, требуется персонал, обычно 2-3 работника. Их нужно обеспечить рабочей формой (комбинезон, очки защитные, маска, перчатки). Помимо производственных рабочих нужно нанять бухгалтера, уборщицу, сторожа, менеджера по сбыту, водителя и несколько разнорабочих или грузчиков.
• В-третьих, оборудование.

Технологическое оснащение цеха, где делают древесный уголь, включает:

Установку, которой делают древесный уголь, нужно выбирать хорошую, тогда производство будет полноценным. Как её определить?

Не выбрасывает горелый удушливый запах в атмосферу. Он выделяется, но остается в топке, используемой для термического разложения следующей партии древесины и просушки. Также добротные ретортные печи минимизируют потери энергоресурса.

На рынке встречаются:

• габаритные комплексы стационарного типа, которые делают уголь в больших объемах;
• передвижные машины;
• вспомогательное оборудование.

На выбор оборудования существенное влияние оказывает планируемый объем производства и такие параметры:

Если процесс автоматизировать, компьютерная программа будет регулировать температуру в ретортах, сушильных камерах, задавать команды по внесению поправок, уменьшать ошибки работников, сократив их число, сообщать о наступлении следующей стадии производственного процесса.

На фото вы можете увидеть промышленную площадку и работающие ретортные печи. Их общая производительность достигает 20 бочек. В месяц это более 200 т древесного вещества (около 1,5 куб. сырья). Подобное оборудование окупается в течение 1-2 лет.

Еще одно важное условие для производства – это определенное количество сырья. Когда делают в месяц 25-30 т угля, расходуется в среднем 225-250 куб. м. древесины (в зависимости от породы). И еще дополнительно потребуется тара для фасовки.

Прямые и косвенные затраты на производство угля из древесины.

Древесный уголь делают при в размере не менее 1,5 млн. руб. Бизнес –направление весьма затратное. Больше всего денег придется потратить на мощное оборудование, цена которого в среднем составляет 800 тыс. руб .

Из установок отечественного производства обратите внимание на агрегаты «Заря». Хорошие показатели продемонстрировали также комплексы «Фантастика». Качественным делают древесный уголь печи ОД-30, ОД-60, цены на которые лежат в диапазоне 680-890 тыс. руб.

Рассчитывайте, что на аренду помещения и промплощадки может уйти около 200-400 тыс. руб. , расходы на покупку сырья обойдутся в 100 тыс. руб . Фонд оплаты труда и налоги выльются в 600 тыс. руб . Кроме того, учтите затраты на рекламу, транспорт – 50 тыс. руб . Оформление необходимых документов – около 10 тыс. руб. , коммунальные – 50 тыс. руб .

Итого, общая условная сумма начальных инвестиций, при которой делают древесную продукцию в массовом количестве, — 1,8 млн. руб.

Реализация 1 кг угля происходит по 18-35 руб. Чистая прибыль каждый месяц с производства 100 т готовой продукции составит 70-80 тыс. руб.

2 традиционных способа, как древесный уголь делают в домашних условиях

Простым дедовским методом делают древесный уголь в не таких масштабах, как при полноценном производстве. Поскольку стандартное оборудование для домашнего углежжения не подходит из-за громоздкости и дороговизны, многие приспособились к выжиганию сырья в ямах, бочках.

Первый способ.

Подразумевает изготовление угля в бочке. Этот метод более удобный, чем описанный ниже.

Делают древесное вещество в емкости объемом не менее 200 л. На дне бочки сверлят отверстие, чтобы врезать патрубок. К нему нужно присоединить пылесосный шланг, который будет подавать в зону горения первичный кислород. Металлическая емкость должна герметично закрываться, поэтому следует найти подходящую крышку.

Вспомогательным инструментом станет кочерга для перемешивания дров. Исполнителям необходимо подыскать стальной прут подлинней.

Древесный материал перед погружением в бочку обрабатывают, чтобы удалить кору. Она будет выделять много дыма, а выход с нее небольшой. Затем лесозаготовку пилят на поленья длиной 30 см.

Выкладываются дрова таким образом, чтобы плотно прилегать друг к другу. На дне резервуара делают небольшой огонь, после чего запускают пылесос. Обязательно нужно контролировать процесс, дабы вовремя закладывать очередную порцию.

Нельзя допускать превращение древесного угля в золу. В процессе работы заполнится вся бочка. Тогда ее плотно накрывают крышкой, выключают источник подачи воздуха, закрывают патрубок.

Остается дождаться, пока закончится углежжение. Емкость открывается исключительно при полном остывании ее стенок. Если встречаются необожженные чурки, их спокойно отправляют следующей партией.

Полученный уголь теперь пора просеять и расфасовать по мешкам.

Способы производства древесного угля.

Как делают древесный уголь? Основные этапы производства.

Второй способ.

Делают древесный уголь еще одним способом — в яме. Ее выкапывают в форме цилиндра. Можно сделать два мешка продукции с ямы таких параметров: 50 см – глубина, 80 см – диаметр.

Дно ее утаптывают, а вертикальные стены немного подчищают, так грунт не будет перемешиваться с древесиной. Разводится костер из сухих дров 30-40 см в длину. Постепенно люди, которые делают материал, должны подкладывать щепки, тонкие ветки.

Когда костер разгорится до нужной степени, можно приступать непосредственно к углежжению. Древесное сырье постепенно добавляют, периодически помешивая прогорающие дрова. Как и с бочкой, яму необходимо заполнить полностью.

Так делают на протяжении 3-6 часов. Продолжительность зависит от многих факторов: влажности воздуха, размеров древесины, плотности. Выжиг дров из твердых пород длится дольше, но результат труда получится на славу.

По заполнению яму накрывают листвой, травой, небольшим слоем почвы. Все это утрамбовывается. Уголь в таких условиях должен пролежать 48 часов. После остывания он готов к просеиванию.

Древесный уголь – весьма ценный продукт. Несмотря на «газовую революцию», он и в будущем будет хорошим биотопливом, незаменимым помощником во многих областях.
Даже если на внутреннем рынке спрос немного «просядет», всегда можно наладить экспорт продукции.

Так почему бы не узнать досконально на практике, как делают древесный уголь, чтобы выпускать качественный продукт и получать с этого прибыль? Или, как минимум, обеспечить им собственные нужды.

Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту

Уголь, называемый древесным, – это продукт термического преобразования древесины, которое происходит без доступа воздуха, чтобы не было обычного горения.

Производственная технология предполагает использование специального оборудования. Для изготовления древесного угля своими руками нужна не только сноровка, но и полное понимание сути процесса, а также подходящие агрегаты и приспособления.

Уголь из древесины, так же как и любой другой, содержит преимущественно углерод. Главной характеристикой древесного угля, определяющей сферы его использования, является высокая пористость. При термической реакции в среде без кислорода или с небольшим его содержанием образуется углеродный каркас, в большой мере похожий на природную структуру капилляров в стволе дерева.

Наличие большого количества микроскопических полостей объясняет отличную поглощающую способность продукта. Если в порах присутствует кислород, то материал легко горит с выделением тепла.

Массовая доля углерода в схожих объектах составляет:

• древесный уголь – 50 %;
• торф – около 60 %;
• каменный уголь – чуть больше 80 %;
• антрацит – около 95 %.

В свежеполученном древесном угле суммарное содержание кислорода и азота достигает 44 %, что является максимальным показателем при сравнении с угольными ископаемыми.

При хранении в окружении теплого воздуха в течение одного часа уголь, только что полученный из древесины, может увеличиться в массе на 2 % за счет поглощения кислорода. Если объем порции изначально был большой, то нельзя исключить реакции самовозгорания. Поэтому продукт, сделанный из древесного сырья, сначала стабилизируют в специальном режиме, затем упаковывают и хранят в безопасных условиях.

Технология процесса

Получать угольную массу из древесины научились интуитивно в древнейшие времена, сначала закладывая дрова в ямы, затем в кучи на поверхностных площадках. Сверху собранную древесину засыпали землей, оставляя небольшие отверстия. Процесс называли углежжением. Название сохранилось до настоящего времени для обозначения полукустарной производственной технологии или кустарной, реализуемой в домашних условиях.

Со временем оснащение, автоматизация реакции карбонизации (углежжения) приобрели цивилизованный вид, позволяющий исключить доступ воздуха, обеспечить контролируемое нагревание реакционной массы до требуемых температур, поддерживать постоянство термического режима.

Обратите внимание! Процесс получения древесного угля с использованием современных технологий называется пиролизом.

При механизированной термодеструкции параллельно образующиеся газы и жидкости выводятся из рабочей зоны. Из них получают ценные продукты или сжигают, используя образующееся тепло для нагревания реактора.

В связи с отличиями в технологиях получения древесного угля методом пиролиза и углежжения стандартом оговорены особенности допускаемого к переработке сырья.

Для пиролиза позволительно две группы пород:

• первую составляет древесина березы, бука, ясеня, граба, вяза, дуба, клена;
• вторую – сырье из осины, ольхи, липы, тополя, ивы.

В углежжении применяют три группы пород, первая из которых такая же, как для пиролиза, вторая состоит из древесины хвойных деревьев, третью составляют исходные материалы из осины, ольхи, липы, тополя, ивы.

Маркировка продукции

Разница в подходах объясняется высоким содержанием в хвойном сырье смолоподобных веществ, которые при герметичности пиролизного реактора усложнят реализацию технологии.

Из пиролизной продукции первой группы получают уголь, маркирующийся буквой А, с максимальной концентрацией углерода, достигающей 90 %, и минимальным содержанием минеральных компонентов (2,5 %).

Если пиролизу подвергали смесь сырья первых двух групп, то максимальное содержание углерода в древесном угле, имеющем маркировочное обозначение Б, достигает 88 % при такой же зольности.

Если смесь всех пород подвергли углежжению, образуется угольный конгломерат, маркируемый буквой В. Концентрация скелетного углерода в нем достигает максимум 77 %, минеральных компонентов – 4 %, многие другие параметры не нормируются.

Обратите внимание! Наилучшими характеристиками обладает продукция марки А, поэтому ее применяют для последующей активации с целью получения сорбентов.

Хорошие качества демонстрирует уголь группы Б, его и продукцию марки А используют в промышленном органическом синтезе.

Приемлемыми свойствами для удовлетворения нужд большинства потребителей обладает результат воплощения технологии углежжения в том случае, если процесс проводится грамотно. Желающих приготавливать ценный продукт из древесины много. Готовых вникать в особенности реализации идеи на практике бывает гораздо меньше, что может приводить к неприятным последствиям с непредсказуемым исходом.

Как сделать в домашних условиях

Как же делают древесный уголь кустарным способом, располагая производство на приусадебном или дачном участке? Существует два самых распространенных способа.

В яме

Можно вырыть во дворе яму в месте, расположенном на отдалении от строений. Если нужно получить два мешка угля, глубина ямы должна достигать полуметра, ширина – 80 см. Дно следует хорошо утрамбовать ногами или специальным приспособлением. Когда углубление готово, в нем можно разжигать костер из мелких веток, постепенно забрасывая дрова средних размеров.

Важно! Нельзя допускать попадания коры с деревьев. Она при горении выделяет много дыма и ухудшает качество готовящегося древесного угля.

Новую порцию следует добавлять тогда, когда предыдущая часть прогорела и существенно уменьшилась в объеме. В течение нескольких часов нужно яму полностью загрузить дровами, периодически их уплотняя. Когда дрова прогорят по всей высоте ямы, сверху нужно закрыть ее свежей травой, слоем земли и опять утрамбовать. В таком виде самодельный «реактор» будет остывать пару дней, по окончании которых можно извлечь готовый уголь.

В бочке

Если в хозяйстве найдется металлическая бочка с толстыми стенками, не содержащая остатков химикатов или нефтепродуктов, можно обойтись без выкапывания ямы.

При большом объеме бочки на дне имеет смысл уложить слой из огнестойких кирпичей, затем между ними развести костер и постоянно подкладывать дрова, не забывая об уплотнении. Когда слой кирпичей будет полностью покрыт, сверху на дровяное скопление укладывают решетку, которая хорошо пропускает тепло и пламя. На решетку можно погружать в бочку очередную порцию дров до тех пор, пока емкость не заполнится.

Когда воспламенится верхний слой, конструкцию нужно закрыть почти плотно листовым металлом, оставив совсем небольшую щель сбоку. Полной герметичности добиваться не нужно, да и сделать это невозможно. Выделяющийся дым в какой-то момент начнет приобретать сероватый цвет, в это время лист нужно сдвинуть так, чтобы щель закрылась. Углежжение можно считать выполненным. Как только бочка совсем остынет, можно вынимать готовый продукт.

Другая технология приготовления древесного угля также предполагает использование бочки, кирпичей и металлической или любой другой термостойкой крышки.

Разница сводится к тому, что огонь разжигают не внутри, а на земле между кирпичами, на которых установлена емкость. Чтобы воспламенились дрова внутри, костер снаружи должен гореть интенсивно и долго. В нижней части бочки предварительно следует сделать отверстия для поступления некоторого объема воздуха. В течение всего времени бочку нужно держать плотно закрытой, только в конце углежжения крышку можно снять и вынуть образовавшийся уголь.

В печке

Если потребность в дровах не очень большая, вполне можно довольствоваться обычной печью. Заглядывая в топку, следует дождаться момента, когда дрова станут полностью красными, затем щипцами вытащить их и погрузить в металлическое ведро или керамическую емкость, которые нужно быстро и плотно закрыть крышкой. После остывания уголь будет готов.

Для увеличения получаемой порции древесного угля можно загрузить в топку большое количество дров, дождаться полного возгорания, а потом закрыть поддувало, двери, заслонки и подождать минут 10. По окончании этого времени можно открывать дверцы и аккуратно доставать угольные кусочки.

Применение

Древесный уголь производится в небольшом количестве в промышленных масштабах и домашних условиях.

Продукт, сделанный самостоятельно, чаще всего используют как топливо, которое выделяет при сгорании большое количество теплоты. Количество энергии в два раза превышает то, которое образуется из обычной древесины. Любители шашлыков кладут такой уголь в мангалы для получения стабильного пламени, равномерно горящего без выделения ядовитых газов. Дополнительное преимущество такого топлива заключается в том, что оно сгорает до конца, не оставляя золы.

Уголь из древесины, полученный промышленным образом, подвергают активированию с целью получения широко известного сорбента. Исходный уголь уже сам по себе демонстрирует большую поглощающую способность, что позволяет применять его в фильтрах, в качестве компонента кормов животных и как пищевую добавку в составе продуктов питания человека.

Значительная концентрация углерода делает продукт пиролиза сильным восстановителем, что позволяет применять его в металлургии, химической, стекольной, лакокрасочной и электротехнической промышленности.