Разное

Где используется древесный уголь: Применение древесного угля

03.06.1976

Содержание

Применение древесного угля

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

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

Первый вариант применения является доказательством выше сказанного:

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

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

Применение древесного угля

Применение древесного угля в качестве топлива

В экономически развитых странах древесный уголь широко используется для разжигания мангалов при приготовлении барбекю, шашлыка и т.д.

В других странах мира древесный уголь используется ежедневно для приготовления пищи. Это является серьезной угрозой для здоровья человека, так как приготовление пищи происходит не на открытом воздухе, а в помещении. Респираторные инфекции, которые появляются вследствие разжигания древесного угля в помещении, являются причиной смертности детей в возрасте до 5 лет во всех странах третьего мира. Это почти 2 миллиона случаев смерти в год. Окись углерода к тому же загрязняет атмосферу.

Применение древесного угля в промышленности

С давних времен древесный уголь использовали для выплавки железа в сыродутных печах, а затем в доменных печах. Позже древесный уголь был заменен коксом.

Применение древесного угля в качестве автомобильного топлива

Во времена дефицита нефтепродуктов автомобили были переконструированы для езды на смешанном газе – газовой смеси, содержащей в основном окись углерода СО. Смешанный газ производили при сжигании угля или дров в газогенераторах. В Китае, например, до 1950 года были популярны автомобили, в которых в качестве топлива использовали уголь. Во время Второй мировой войны в странах Европы производство древесины и древесного угля в качестве топлива для автомобилей увеличилось примерно в 10 раз.

Применение древесного угля в оборудовании для очистки и фильтрации

Активированный уголь обладает высокой адсорбцией благодаря большому количеству пор и большой удельной поверхности на единицу массы. Активированный уголь быстро адсорбирует широкий спектр органических соединений, растворенных в газах или жидкостях. Древесный уголь часто используется для фильтрации воды, чтобы удалить вредные бактерии. На Востоке, в таких странах как Китай, Япония, Корея, вода, очищенная с помощью древесного угля или бамбука, используется для приготовления чая.

В некоторых промышленных производствах, таких как очистка сахара при производстве из сахарного тростника, примеси, вызывающие нежелательные цвета, могут быть удалены с помощью активированного угля.

Активированный уголь используется для поглощения запахов и токсинов из воздуха. Фильтры, сделанные из древесного угля, также применяются в некоторых видах противогазов.

Применение активированного угля в медицине заключается в основном в адсорбции ядов, попадающих в организм человека. Также он используется для уменьшения дискомфорта в пищеварительном тракте.

Применение древесного угля в искусстве

Для рисования используют тонкие палочки, обожженные специальным образом при высоких температурах без доступа кислорода. Также в рисовании используется прессованный уголь, который выпускают в виде карандашей.

Применение древесного угля в садоводстве

Древесный уголь добавляют в землю (в том числе для комнатных растений) с целью увеличить ее гигроскопичность. Уголь, поглощая лишнюю влагу, препятствует закисанию почвы. Порошкообразный уголь применяется для лечения растений.

Применение древесного угля в медицине

Издавна уголь употребляли как пищевую добавку, помогающую при гастритах. Сейчас активированный уголь выпускают в виде таблеток, капсул, порошка для улучшения работы пищеварительного тракта. Древесный уголь поглощает газы и токсины, что помогает при изжоге, вздутии живота и расстройствах желудка.

Применение древесного угля в курении

Специальный уголь используют для кальянов, это натуральные древесные угли и быстро возгорающиеся угли.

Подробнее о древесном угле | Школа на ладони

Технологии прошлого

Одна из древнейших технологий производства в истории человечества — изготовление древесного угля, это подтверждают находки археологов. Это топливо, которое не дает угарного газа.

Традиционным использованием древесного угля были кузницы, для высокопрочного и пластичного чугуна тоже нужно исключительно древесный уголь. С этого угля изготавливают сорбенты. Это топливо является экологичным, так как не содержит серы, фосфора, тяжелых металлов.

Исторические факты о древнем угле

С древних времен в обществе существует специальная технология производства древесного угля. Именно с него началось развитие цивилизации. Применение в производстве древесного угля приобретает свою популярность, поэтому целью человечества является сделать этот продукт экологически чистым и эффективным.

В наше время производится огромное количество древесного угля, и в год объем его производства составляет около 9 млн. тонн.

Производят вещество по спецтехнологии, которая довольно проста, но, в тоже время, уникальна. Внедряются новые теории и оборудование, люди совершенствуют свой опыт и знания. Это помогает им в производстве угля лучшего качества.

В древности этот продукт добывали, используя древесину путем повышения температуры. Он собирался на «пожарищах», или люди специально посыпали угли золой.

В России его тоже производили с давних времен. Было большое количество кузниц, работающих на древесном угле. Возникновение металлургии на Урале связано с именем Демидовых. На их чугунно-литейном производстве вещество добывали двумя способами: кучным и ямным.

 

Углежог – профессия очень известная в России. Представителя данной профессии занимаются получением хорошего, пластичного, доброкачественного чугуна, который необходим для создания оград, различных памятников, использовали древесный уголь.

Чугун впервые стали производить на Урале. Там изготовляли всевозможные решетки и множество других видов чугунного литья. Со временем выстроили заводы по производству угля. Этот продукт получали на заводах, причем относительно экологичным способом. Одновременно стали внедряться самые простые кирпичные печи, которые топились древесным углем.

Технология производства древесного угля позволяет изготавливать несколько его видов: «белый» и «красный». «Белый» вид широко используется в Японии. Его изготавливают из дальневосточного железного дуба. За рубежом используют «красный» уголь, его получают путем углежжения при маленькой температуре.

Технологический особенности производства древесного угля

Для получения древесного вещества используют твердолиственную древесину, так как при этом он образуется плотный и прочный. Это, например, такие виды деревьев, как: осина, кустарники, хвойные деревья.

Существует еще одна технология производства древесного угля – пиролиз. Заключается пиролиз в том, что древесину прожигают так, чтобы туда не попал кислород, в результате образуется уголь, полезный для дальнейшего использования.

Существует множество способов производства угля этим способом, самый простой и примитивный – это ведро с крышкой. Древесину измельчают, складывают в ведро, накрывают крышкой и поджигают. В результате нагрева древесины, образуются смолы. Эти смолы необходимо отвести, чтобы их не было в полученном угле.

В магазины поставляется уже готовая продукция, но на производство поставка осуществляется оптом и в виде сырья, которое там перерабатывают и упаковывают.

Применение древесного угля

Древесный уголь в полной мере оценили лишь в древние времена. Состоит он на 100% из углерода, поэтому применяется на различных производствах: в промышленности, при производстве активированного угля, в сельском хозяйстве.

Применение древесного угля довольно распространено в бытовых условиях. В зарубежных странах пищу готовят на мангалах, с использованием древесного угля. Россия, в ближайшем будущем, так же перейдет на широкое использование аналогичного топлива, потому как рынки бытового древесного угля активно растут.

Уникальные свойства

Древесный уголь применяется для очистки, разделения, извлечения различных веществ, в качестве антисептика, очистителя, поглотителя воды. Например, в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, как бытовое топливо, в садоводстве, в комнатном цветоводстве и для производства органического удобрения терра прета. Зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153. Этот материал обладает уникальными свойствами, которые вам предстоит изучить и обнаружить в своей работе.

О пиролизе древесины, научным языком

Для того, чтобы из древесины получился уголь, ей нужно пройти процесс пиролиза, разложения без доступа воздуха.
Древесина разлагается в газовой бескислородной атмосфере, в реторте, под воздействием нагрева. Реторта — это замкнутый сосуд, нагревание производят через ее стенки. Парогазы, которые образуются в процессе пиролиза, выводятся через патрубок в реторте. Далее в устройстве для конденсации газ отделяется от жидкости.
Технический процесс начинается с того, что древесину кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и нагревают аппарат до 400-500°С. Пирометр, расположенный в рекреационном отверстии, помогает регулировать температуру.

Процесс пиролиза состоит из трех основных стадий, которые различаются между собой по контрольным замерам и внешним признакам.
Первый этап — это сушка древесины. При температуре до 150°С из сырья выделяется влага.
Второй этап — собственно пиролиз, сухая перегонка. При температуре 150-350°С выделяется газ, и в дистилляте образовываются органические продукты. На этом этапе протекает важный для всего процесса период, называемый экзотермическим. Он заключается в том, что пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С.
Третий этап, прокалка. Если на предыдущем этапе образовался уголь, то на этом происходит отделение от него смол в небольшом количестве и множества неконденсируемых газов. Температура на этом этапе начинается с 350°С и доходит до 550°С.

 

Процесс распада древесины очень сложный, так как она состоит из целого комплекса органических соединений. Они имеют различный молекулярный вес, поэтому протекающие между ними химические реакции тоже различны. Рассчитать или детально описать все эти реакции будет трудно. Однако, в общих чертах это возможно. Первым, при температуре 150°С, начинается распад ксилана, процесс продолжается при 250°С и более.

В результате образуются такие вещества, как уксусная кислота, фурфулол и газы. При температуре 200°С начинается распад лигнина, что приводит к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.
В процессе пиролиза протекают химические реакции, последовательные и параллельные, которые сопровождаются появлением новых и разрывом старых связей, которые существовали до термической обработки. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции. Годы лабораторных исследований и полученный на производстве опыт дали возможность установить связь между протекающими процессами, между химическими составляющими древесины и продуктами, получающимися в результате ее распада. А также установить факторы, которые влияют на эти процессы. Главные показатели, которые определяют ход процесса пиролиза, — это сырье и технические условия его обработки.

Бизнес план производства древесного угля с расчетами

Производство древесного угля, ориентированное на местный (локальный) рынок, с мощностью выпуска до 500 тонн в год, предполагает использование небольшой численности персонала. Этот вариант реализуем, если используется современное оборудование, в том числе и средства малой механизации. Все это потребует достаточно подготовленного к работе с техникой персонала.

Общая схема штатного расписания компании по выпуску древесного угля, с мощностью выпуска товарной пакетированной продукции до 50 т в месяц, выглядит следующим образом:

Постоянные расходыОкладКоличество сотрудниковСуммаСредняя з/п в месяц на сотрудника
Управляющий35 000135 00049 812
Мастер-технолог30 000130 00044 812
Оператор25 0006150 00025 000
Водитель-экспедитор28 000128 00028 000
Страховые взносы

64 500
Итого ФОТ

307 500

В данной схеме штатного расписания предусмотрено следующее распределение обязанностей среди персонала:

1. Управляющий (он же владелец бизнеса)  кроме того, что ответственен за общую схему организации труда, он также обязан вести первичную управленческую и финансовую отчетность, вести учет рабочего времени персонала, соблюдения им техники безопасности. Кроме этого на управляющем лежит вся работа с поставщиками сырья, компаниями-контрагентами, ключевыми клиентами, а также с различными государственными, муниципальными контролирующими и надзорными органами власти. В круг обязанностей управляющего входит работа с рекламным бюджетом, он ответственен за все маркетинговые мероприятия.

2. Мастер-технолог. На мастере-технологе лежит полная ответственность за обеспечение технической части производства, исправность, как основного оборудования — печей для обжига древесины, так и соответствующего технического снаряжения — средства малой механизации, автотранспорт, системы вентиляции и пожарного контроля. Кроме этого мастер-технолог следит за технологической дисциплиной, предусматривающей соблюдение всех необходимых стандартов и норм производства древесного угля.

3. Оператор (сменный) — в течение своей рабочей смены обеспечивает соблюдение всех технологических стандартов и требований по циклу производства древесного угля. Работа у операторов сменная — 2 дня через 2 со скользящей сменой рабочего графика.

4. Водитель-экспедитор — осуществляет доставку древесного сырья и готовой продукции, согласно технологическому графику работы компании и режима поставки основным клиентам.

Система труда (режим рабочего дня), оплаты и премирования сотрудников состоит из 2 частей.

Первая часть связана с тем, что управляющий и мастер-технолог, работают в режиме ненормированного рабочего дня. Такой режим обусловлен тем, что на этих двух ключевых должностных позициях лежит вся ответственность за деятельность компании, и как бизнеса, и как технологического производства. Для них предусмотрена оплата труда, которая строится по схеме — «оклад + премия в виде % от суммы ежемесячных продаж древесного угля».

Вторая часть определяется тем, что штатные позиции операторов и водителя экспедитора работают по сменному графику — 2 дня через 2 дня.

Для всех штатных сотрудников предусмотрена система оплаты — «оклад плюс премия», начисляемая периодически (каждые 3, 6 и 12 месяцев) по результатам работы компании по производству ДУ.

Для обеспечения финансового и налогового сопровождения деятельности производства предусмотрено использование услуг бухгалтера по отдельному договору (аутсорсинг).

технология производства, приготовление в домашних условиях своими руками в яме или бочке

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.

Не забудь поделиться с друзьями!

Содержание статьи

Что такое древесный уголь

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.

Можно ли использовать древесный уголь в помещении? Вам нужно быть осторожным, вот почему

Мне нравится создавать бесплатный контент, полный советов для моих читателей, вас. Я не принимаю платное спонсорство, мое мнение принадлежит мне, но если вы сочтете мои рекомендации полезными и в конечном итоге купите что-то, что вам нравится, по одной из моих ссылок, я мог бы получить комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Узнать больше

Древесный уголь — это легкие, но темные отложения углерода, полученные путем вытеснения воды и других испаряющихся компонентов из различных животных и в основном растительных материалов, таких как древесина.

Он содержит аморфную или некристаллическую форму углерода, когда дерево, кости или любой другой органический материал нагревают в отсутствие воздуха и воды.

Приятно знать, как образуется древесный уголь, но можно ли использовать древесный уголь в помещении?

Вы можете безопасно использовать древесный уголь в помещении, но у вас должен быть безопасный способ сдерживания тепла и дыма, которые образуются при сжигании древесного угля. Вы можете использовать его для обогрева и, конечно же, для приготовления пищи в помещении.

Но я настоятельно рекомендую использовать его только таким образом, чтобы дым можно было удалить прямо через трубы, выходящие наружу. Просто открыть одно или два окна будет небезопасно, как вы можете прочитать здесь ниже.

Давайте поговорим о сжигании древесного угля в помещении, и я также нашел несколько других вариантов использования древесного угля в помещении.

В этом посте мы рассмотрим:

Почему следует осторожно использовать древесный уголь в помещении?

Древесный уголь почти во всех его формах при поджигании производит смертельные уровни токсинов и окиси углерода. Окись углерода — очень токсичный газ, образующийся из-за неполного сгорания углерода в воздухе.

При использовании древесного угля в помещении этот газ накапливается в воздухе из-за плохой вентиляции и циркуляции.

Даже если окна или двери оставить открытыми, они не обеспечивают достаточной защиты от выделяемого токсичного газа.

Этот газ может быстро распространяться в воздухе, а также его нелегко удалить с помощью вытяжных вентиляторов или чего-то подобного.

Поскольку он не имеет запаха, цвета и не вызывает раздражения, он может остаться незамеченным даже в закрытом помещении.

Этот газ легче чистого воздуха и может легко заменять кислород, поэтому при вдыхании он легко поглощается легкими, и у пострадавшего может даже не появиться никаких быстрых симптомов.

Что такое уголь?

Древесный уголь обычно создается с помощью умеренного пиролиза, то есть нагревания древесины или других природных материалов без использования кислорода.

Эта процедура называется сжиганием древесного угля, и древесный уголь, полученный в качестве конечного продукта, в основном состоит из углерода.

Виды древесного угля

  • Уголь обыкновенный: из нефти, скорлупы кокоса, угля, дерева и торфа.
  • Сахарный уголь: Он получается в результате карбонизации сахара и доступен в чистом виде.
  • Активированный уголь: Его получают путем нагревания обычного древесного угля в присутствии газа. Повышает эффективность улавливания химических примесей.
  • Кусковой уголь: Его получают путем медленного сжигания древесины в отсутствие кислорода. Кусковой древесный уголь обычно изготавливается из твердой древесины и производит меньше золы.
  • Японский уголь: Это особая форма древесного угля, которая не выделяет ни дыма, ни запаха из-за недостатка пиролиновой кислоты. Ее также подразделяют на категории белого и черного угля.
  • Брикеты в форме подушки: Брикеты изготавливаются из опилок, побочных продуктов древесины и некоторых добавок путем прессования древесного угля.
  • Древесный уголь брикет опилок: Производится прессованием опилок без добавления каких-либо добавок или связующих.
  • Экструдированный уголь: Изготавливается путем экструдирования необработанной измельченной древесины или карбонизированной древесины без использования связующих веществ.

общее использование древесного угля

Древесный уголь был предпочтительным топливом на протяжении сотен лет для различных целей, от его использования в медицине до искусства и красок.

Некоторые из его основных применений до настоящего времени:

  • Создание черного пигмента путем его измельчения.
  • Из-за большой площади поверхности он используется в качестве фильтра и катализатора для нескольких целей.
  • Кузнецы используют его, чтобы нагреть металлы до нужной формы.
  • Топливо для жарки сырого мяса, например, барбекю.
  • Производство дымного пороха, который используется в фейерверках.
  • Используется в косметике из-за его способности поглощать загрязнения на микроуровне.
  • Катализатор химической реакции, для ускорения которой требуется уголь.
  • Фильтр в масках и других средствах защиты рта в виде активированного угля из-за его высоких впитывающих свойств.
  • Как инструмент в искусстве, в основном для рисования в виде древесного угля.
  • Лекарства от проблем с желудком.

Как древесный уголь используется в качестве топлива в помещении?

Древесный уголь — сильное топливо, используемое для обогрева и приготовления пищи, которое производится с помощью процедуры карбонизации, при которой сложные углеродные вещества, например древесина или другая биомасса, разделяются в процессе умеренного нагрева на углерод и другие летучие химические вещества.

Эта форма топлива лучше, чем древесина, потому что при сжигании одинакового количества древесного угля и древесины древесный уголь создает в два раза больше тепла, чем древесина.

Древесный уголь выделяет значительно меньше дыма, чем древесина. Это минимум топлива, с которым выгоднее иметь дело, чем с дровами.

Так что в некотором смысле лучше использовать древесный уголь в помещении, так как это само дерево.

Почему мы должны использовать древесный уголь?

Основное преимущество сжигания древесного угля заключается в том, что для него требуется мало или совсем нет воздуха, меньше воды и некоторых других компонентов, что позволяет ему гореть при высокой температуре и при этом выделять мало дыма.

По сравнению с древесным углем, при сжигании древесины в больших количествах образуется густой дым, который приводит к образованию загрязнителей воздуха и сажи, которая представляет собой скопление несгоревших и нечистых частиц углерода, вызывающих различные виды рака и заболеваний легких.

Внутреннее использование древесного угля

Древесный уголь имеет ограниченное количество применений в качестве предмета интерьера, но они очень важны.

Одно из основных применений в помещении — это выработка тепла для приготовления пищи. Другое его применение — обогреватель, где его можно сжечь, чтобы в комнате было тепло и тепло.

Его можно использовать в каминах или для получения тепла где-нибудь еще, даже в кемпинге.

Хотя он дает много преимуществ в помещении, у него есть много недостатков, поэтому его следует использовать с осторожностью.

Как можно использовать древесный уголь для приготовления пищи в помещении?

Гриль на древесном угле, вероятно, не будет обеспечивать такой же комфорт и удобство, как газ, но он может похвастаться одним преимуществом, которое выделяется среди всех остальных, а именно своим дымным ароматом барбекю.

Сухое, раскаленное добела тепло древесного угля быстро обжигает мясо, придавая ему хрустящий и дымный аромат.

Гриль на древесном угле требует дополнительного времени и внимания, чем на газе, от создания и зажигания брикетов до нагрева углей до фактического пламени.

Поскольку вы не можете уменьшить тепло раскаленных углей, оставляйте пустоты в нижней части гриля под варочной поверхностью.

Эти более холодные места дают вам лучший контроль, позволяя сначала сжечь пищу на сильном огне, а затем переместить ее в более прохладные части гриля, чтобы закончить приготовление.

Что лучше, уголь или газ?

Угольные грили также более доступны по цене, чем газовые. Однако с годами расходы на древесный уголь будут расти.

Угольные грили также более компактны, чем газовые. Вы можете легко положить в машину мешок с углем и гриль и взять его с собой на вечеринку или на пляж.

Также проверьте эти домашние грили якитори, а также, если вы не против электрического приготовления

Советы и методы приготовления на гриле на древесном угле

  • Не рекомендуется использовать легковоспламеняющиеся жидкости для разжигания огня. Во-первых, это создаст беспорядок, и ваша приготовленная еда будет иметь вкус паров жидкостей.
  • Использование древесного угля хорошего качества имеет большое значение. Дешевый и некачественный древесный уголь легко разрушается в огне, и обновление прослужит вам немного дольше.
  • Прежде чем приступить к приготовлению, подождите, пока уголь не станет серым. Это означает, что огонь достаточно горячий и готов к приготовлению.
  • Всегда имейте под рукой баллончик с распылителем воды и огнетушитель на случай чрезвычайных ситуаций.
  • Купите хороший гриль с соответствующими вентиляционными отверстиями и деталями. Он не гниет и не покрывается ржавчиной, поэтому может прослужить долго.
  • Купите хороший термометр для быстрого приготовления для красного мяса.
  • Правильная очистка гриля после его использования необходима. Используйте масло и алюминиевую фольгу, чтобы готовка была легкой и чистой для тех продуктов, которые содержат намного больше влаги.
  • Будьте терпеливы, сжигая древесный уголь. Обычно на это уходит больше времени, чем на другие виды топлива, но это дает еде лучший вкус, поэтому стоит вложить в нее терпение.

Каковы некоторые из наиболее полезных применений древесного угля?

Помимо всех опасностей для здоровья и недостатков использования древесного угля, есть еще несколько советов и приемов, которые помогут эффективно использовать древесный уголь в помещении.

Ниже приведены несколько очень полезных и вдохновляющих способов, с помощью которых можно использовать древесный уголь.

Увеличьте свой компост

Древесный уголь состоит из древесины, которая по большей части состоит из углерода, который является основным компонентом для создания отличных удобрений и компоста.

Бросьте пару кусочков обычного угля в контейнер с пищевыми отходами и скотками, чтобы увеличить ваш компост.

Освежи свой воздух

В помещениях, где требуется циркуляция воздуха, например, в закрытых кладовых или погребах, положите несколько кусочков древесного угля без добавок в пластиковый контейнер с крышкой и проделайте в нем пару отверстий.

Темные кусочки древесного угля впитают неприятные запахи и сырость, оставляя место чистым, а воздух свежим.

Очистите свои украшения

Посыпьте немного древесного угля в любом месте, где вы храните инструменты и гвозди. Благодаря своей способности удерживать влагу уголь поможет защитить ваши инструменты от ржавчины.

Вы также можете сделать это для своих садовых инструментов. Каждый раз, когда вы допиваете мешок с древесным углем, высыпайте лишние кусочки со дна упаковки в горшок, где вы складываете лопаты и приспособления для прополки.

Благодаря древесному углю они останутся ярче и ярче.

Создавать искусство

Угольные палочки использовались в качестве инструментов для художников довольно долгое время, и эти инструменты для рисования представляют собой не что иное, как обрезанные брикеты древесного угля.

Действительно, даже стандартный кусок древесного угля может стать отличным инструментом для рисования, если вы проявите творческий подход.

Возьмите кусок, когда в следующий раз, когда вы будете смотреть на чистый холст, чувствуете себя без вдохновения, или даже используйте его, чтобы написать отличное приветственное сообщение для посетителей, прибывающих на вашу вечеринку с грилем!

Некоторые из вас, которые попадают на эту страницу, возможно, просто ищут информацию о древесном угле для стандартного гриля, но я много пишу о японской кухне, и у меня есть эта полная статья о японском древесном угле бинчотан, который лучше всего подходит для приготовления гриля на сильном огне.

Может, ты сможешь взглянуть.

Еще у меня есть статья, посвященная использование грилей Конро и бинчотан в помещении если вы хотите узнать об этом больше.

Йост Нуссельдер, основатель Bite My Bun, является контент-маркетологом, папа, и любит пробовать новые блюда, в основе которых лежит японская еда, и вместе со своей командой он с 2016 года создает подробные статьи в блогах, чтобы помочь лояльным читателям с рецептами и советами по приготовлению.

ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ (КАРБОНИЗИРОВАННОГО УГЛЯ) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 1800 тонн в год DGE-1800

   Основные характеристики активированного угля, и его пористость зависят от исходного сырья и способов его переработки. Но начинается производство с одних и тех же технологических процессов. Сначала сырье подвергают карбонизации – обжигу при отсутствии воздуха в печах. На этом этапе получается уголь плохого качества из-за очень мелких пор, но зато приобретается прочность и первичную пористость.

   Древесный уголь — твёрдый пористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. В цветной металлургии древесный уголь используется в качестве покровного флюса, под которым производится плавка многих цветных металлов. Кроме того, древесный уголь используется при производстве кристаллического кремния в качестве восстановителя, а также при производстве сероуглерода и активированных углей. Применяется для получения алюминия, бора и т.д.; в производстве чистого кремния, который используется для получения полупроводников; в химической промышленности; как каминное топливо (за рубежом) и т.д. В металлургии, например, как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода). В производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс. Большое распространение древесный уголь получил в и т.п. устройств, так как в отличие от обычного топлива (например: дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру — жар. Причем для приготовления различных блюд не требуется ждать, когда дрова перегорят — ведь древесный уголь это уже готовое топливо. В общем, для производства древесного угля используются углевыжигательные печи. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом.

  Фракции угля 4-10 мм или 1,0-3,6 мм подвергают активации, которая выполняется двумя способами: парогазовым и химическим. В первом случае активированный уголь подвергается обработке водяным перегретым паром (800-1000 градусов). Уголь при этом приобретает необходимую пористость, развивается его удельная поверхность. В результате обгара активированный уголь значительно снижает свою массу. Сегодня широко используют прием, когда в аппарат вместе с паром подают небольшое количество кислорода. Под его воздействием часть угля загорается, поднимая температуру. Активированный уголь получают путём удаления из угля-сырца смолистых веществ и развития разветвлённой сети пор. Это достигается активированием карбонизированных гранул, полученных на основе древесных углей, действием газов-окислителей (перегретые пары H2O, CO2) при высоких температурах; при этом возникают тем более крупные поры, чем больше обгар угля. В зависимости от того, какую марку угля  необходимо получить, меняется напор воды и время активации угля в печи. В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.

В настоящее время активированный уголь, в основном выпускается в следующих формах:

  • порошковый активный уголь,
  • гранулированный (дробленый, частицы неправильной формы) активный уголь,
  • формованный активный уголь,
  • экструдированный активный уголь,
  • ткань, пропитанная активным углем.

Порошковый активированный уголь имеет частицы размером менее 0,1 мм (более чем 90 % общего состава). Порошковый уголь используется для промышленной очистки жидкостей, включая очистку хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. После адсорбции порошковый уголь должен быть отделен от очищаемых жидкостей посредством фильтрации.

Гранулированный активированный уголь частицы размером от 0,1 до 5 мм (более чем 90 % состава). Гранулированный активный уголь используется для очистки жидкостей, в основном для очистки воды. При очистке жидкостей активный уголь помещается в фильтры или адсорберы. Активные угли с более крупными частицами (2-5 мм) используются для очистки воздуха и других газов.

Формованный активированный уголь – это активированный уголь в форме различных геометрических фигур, в зависимости от области применения (цилиндры, таблетки, брикеты и т. д.). Формованный уголь используется для очистки различных газов и воздуха. При очистке газов активный уголь также помещается в фильтры или адсорберы.

Экструдированный уголь выпускается с частицами в форме цилиндров диаметром от 0,8 до 5 мм, как правило, импрегнируется (пропитывается) специальными химическими веществами и применяется в катализе.

Ткани, пропитанные углем выпускается различных форм и размеров, наиболее часто применяются для очистки газов и воздуха, например в автомобильных воздушных фильтрах.

   Свойства активных углей, их пористая структура, форма и размер частиц определяют области их применения. Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных в соответствии с реакцией — С+Н2О -> СО+Н2; или при избытке водяного пара — С+2Н2О -> СО2+2Н2. Суть процесса активации состоит в подборе такого сырья и таких параметров подготовки, карбонизации и активации, которые обеспечили бы при окислении сырья и минимальном обгаре образование оптимального объема пор и эффективного развития адсорбционной активности — активированный древесный уголь (ГОСТ 6217-74), изготавливаемый преимущественно из древесины березы, обладающей высокими прочностными свойствами. Из-за высокой степени микропористости угля БАУ-А, всего 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности до 1500 квадратных метров.

Внешний вид

Зерна черного цвета без механических примесей

Размер зерен:
>3,6 мм, %, не более
3,6—1,0 мм, %, не менее
<1,0 мм, %, не более


2,5
95,5
2,0

Адсорбционная активность по йоду, %, не менее

60

Суммарный объем пор по воде, см3/г, не менее

1,6

Насыпная плотность, г/дм3, не более

240

Массовая доля золы, %, не более

6,0

Массовая доля влаги, %, не более

10,0

 

   Древесный уголь относится к 4-му классу опасности — малоопасное вещество. Предельно допустимая концентрация аэрозоля древесного угля в воздухе рабочей зоны — 6 мг/м3. При пересыпании активного древесного дробленого угля выделяется угольная пыль. Пыль активного угля не ядовита, но при попадании в больших количествах в легкие человека вызывает заболевания. Предельно допустимая концентрация (ПДК) угольной пыли в воздухе рабочих помещений — 10 мг/м3. Пыль активного угля с воздухом образует взрывоопасные смеси, минимальное взрывоопасное содержание кислорода — 14% (по объему), поэтому необходимо использовать систему пылеудаления. Активированный уголь относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

1. Цех карбонизации

1.1. Ретортные печи углежжения CCF-8/12 – 12 шт.

Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. Печи предназначены для производства древесного угля по ГОСТ 7657-84 (уголь древесный) с содержанием углерода от 80 % до 90 % и зольностью до 3 %. Сырьем для производства угля, а так же для поддержания огня в топке являются обыкновенные дрова любой влажности любых пород древесины и отходы ее переработки. Для получения качественного угля используется березовый баланс. Процессы сушки и пиролиза в установке совмещены. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом. Один цикл производства происходит в следующие этапы. Сначала древесину укладывают в реторты, которые устанавливают в камеру пиролиза. В топочной камере разжигаются дрова и, по достижении определенного температурного режима, в камере пиролиза начинается сжигание древесины без кислорода, то есть непосредственно пиролиз. Выделяющиеся при этом газы не выбрасываются в атмосферу, а напротив, идут на поддержание горения в камере. С того момента, как установка выходит в рабочую фазу, расход дров становится минимальным, так как вся необходимая тепловая энергия получается из газов. Таким образом, оптимальным вариантом производства является непрерывный процесс в несколько смен. Процесс происходит непрерывно, а каждая реторта проходит цикл, состоящий из загрузки дров, сушки, пиролиза, остывания и выгрузки угля.

Производительность (т/сутки)

1,2

Количество реторт (шт)

1

Кол-во дров потребляемое топкой на 1 тонну угля (куб. м)

0,1

Толщина стали (мм)

10

Материал

Сталь легированная, жаропрочная

Степень карбонизации

не менее 95%

Рабочая температура (град)

500

Вес (кг)

1100

Габариты (мм) 2000х1800х2200

 

ширина: 8 м, длина: 42 м, высота: 8 м.

 

Бункер №1. Габариты: 500х500х500 мм

Элеватор №1. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 4760х450х2800 мм

Дробилка.  Мощность: 35 КВт, Габариты: 800х400х1700 мм

Сепаратор. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 1600х1600х1100 мм

Бункер №2. Габариты: 400х400х400 мм

Элеватор №2. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 3200х1600х500 мм

Роторная печь активации.  Мощность: 8 КВт, Габариты: 11700х3000х3000 мм, потребление газа: 167 м3/час

Парогенератор. Мощность: 4 КВт, Габариты: 1400х1400х2600 мм, потребление газа: 40 нм3/час

Охлаждающая система. Мощность: 1 КВт, D=600, L=2000 мм потребление газа: 40 нм3/час.

Упаковочная машина. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 500х2800х1800 мм, Мешки по 10 кг.

Система вентиляции.  Мощность: 15 КВт

Лаборатория для проверки качества готовой продукции. Мощность: 1,5 КВт

 

Технология производства древесного угля для последующей активации

Участок карбонизации.

Дрова поступают в цех карбонизации и загружаются в печи углежжения. В печи карбонизации проходит первичное выжигание органики и карбонизация. Через установленный технологией промежуток времени карбонизированное сырьё достают из печи. Готовый древесный уголь укладывают на фасовочные столы для остывания. Новое сырьё загружают в печи. Далее уголь поступает на  склад временного хранения.

Технология производства активированного угля

Участок активации.

Технология производства предусматривает получение активированных углей гранулированных из угля древесного высшего и первого сорта. Древесный уголь поступает в бункер, далее по элеватору поступает в дробилку, где измельчается до заданного технологией размера (1-3,6 мм БАУ-А). Из дробилки подаётся на сепаратор тонкой очистки, выделяющееся угольная пыль вентилируется. Далее уголь необходимой фракции поступает в бункер №2 и по элеватору №2 в печь активации. В печи измельченный угль активируется паром. Пар поступает из парогенератора. Осуществление контроля и регистрации температуры в 3-х точках расположенных по длине печи. По истечении заданного технологией периода времени, необходимо достать активированный угль. Стабилизация активного угля происходит в специальной охлаждающей системе. Активированный уголь остывает и подаётся в участок упаковки. Далее уголь дозируется и фасуется в мешки. Осуществление проверки качества продукции в текущем режиме. Погрузчиком активированный уголь, отвозят на склад готовой продукции.

Возможно опционально осуществить на сите тонкой очистки отбор отходов дробления (размер фракции менее 1 мм) и передача их для получения порошка ОУ-А. Далее подача оставшегося от дробления БАУ-А готового продукта на измельчение в порошок ОУ размером фракции менее 100 мкм. Упаковка  в мешки.

Потребность в дополнительном топливе – (ретортные печи, печь активации, парогенератор).

Режим работы, производительность и количество персонала

Сырьем для производства карбонизированного (древесного) угля является лиственный баланс.  Сырьем для производства активного угля является древесный уголь по ГОСТ 7657-84 марки А (первого сорта). Полезный выход активированного угля с учетом потерь на измельчение и обгар составляет 36-40% от древесного угля. Отходы измельчения исходного сырья являются товарной продукцией и реализуются непосредственно производителем активного угля.

Режим работы: 24 часа в сутки 335 дней в году. 1 месяц на осмотр и предупредительный ремонт.

Для 1 тонны карбонизированного угля необходимо примерно: 6-8 м3 березы или других твердых пород (кроме хвойных).

Производительность древесного угля: 3600 тонн в год (12-14,4 тонн в сутки).

Производительность активированного угля: 1800 тонн в год (5-5,5 тонн в сутки).

Персонал в смену: 13 человек. Рекомендуется: главный технолог — 1 чел., наладчик-ремонтник – 1 чел.

В зависимости от назначения активный древесный уголь изготовляют следующих марок:

  • БАУ-А — для адсорбции из растворов;
  • БАУ-МФ — для локальной очистки питьевой воды;
  • БАУ-Ац — для наполнения ацетиленовых баллонов;
  • ДАК — для очистки парового конденсата от масла и других примесей;

Размещение предприятия

Необходимо произвести строительно-монтажные работы и подготовить помещение под производство. Для размещения мини завода необходимо предусмотреть следующие технические параметры площадки:

  • Лесохимические комплексы (производство по химической переработке дерева и получение древесного  угля ). КЛАСС  I — санитарно-защитная зона 1000 м (согласно нормам СНИП). (КЛАСС II — санитарно-защитная зона 500 м. Производство древесного угля.)
  • Расход газа — природный газ около 206 м3/час.
  • Электроэнергия – около 74 КВт
  • Расход воды: 200 литров в час.
  • Канализация (в виде конденсата)

Площадь помещения под склад запасов сырья и готовой продукции 500 м2. Склад должен быть отапливаемый и с естественной вентиляцией. Оптимальный размер сырья для ретортных печей углежжения: в диаметре от 70-150 мм, длиной 300-450 мм.

Фото: монтаж цеха активации угля

Древесный уголь — одно из самых важных веществ, когда-либо обнаруженных | Управление науки и общества

Сожгите любое животное или растительное вещество при ограниченном доступе воздуха, как в случае с дровами, и у вас останется древесный уголь, по сути, углерод, смешанный с некоторым количеством минеральной золы. Тот факт, что древесный уголь горит лучше, чем древесина, был, вероятно, отмечен вскоре после того, как человек научился управлять огнем более миллиона лет назад. Первое использование древесного угля для других целей, кроме обеспечения тепла, было около 30 000 лет до нашей эры, когда пещерные люди использовали его в качестве пигмента для рисования на стенах пещер.

Затем около 4000 г. до н.э. произошло монументальное открытие, вероятно, случайно, когда кусок руды упал в уголь и начал сочиться металлом. Когда природные руды оксидов меди, цинка и олова нагреваются с помощью древесного угля, углерод отводит кислород, оставляя чистый металл. Легирование меди оловом образует бронзу. За бронзовым веком последовал железный век, характеризующийся выплавкой железа из оксида железа с использованием древесного угля. Та же технология используется и сегодня.Но древесный уголь повлиял на историю не только благодаря плавке металлов.

Где-то в 9 веке китайский алхимик обнаружил, что смешивание древесного угля с селитрой (нитратом калия) и серой дает смесь, которая легко воспламеняется. «Порох» в конечном итоге будет использован для создания взрывчатых веществ, которые дадут доступ к углю и минералам, что сделает возможными огромные инженерные достижения. Конечно, порох также сделал возможным более легкое уничтожение жизни, отбрасывая темную тень на уголь.

Примерно в 1500 году до нашей эры египетские папирусы записали использование древесного угля для устранения неприятного запаха из ран, первое упоминание о медицинском применении древесного угля. К 400 г. до н.э. финикийцы хранили воду в обугленных бочках на торговых судах, чтобы улучшить ее вкус. Похоже, они обнаружили одно из важнейших свойств древесного угля — способность связывать вещества с его поверхностью — явление, известное как «адсорбция». Это приложение оставалось более или менее бездействующим до конца 18 века, когда европейцы пристрастились к сахару.Сахар-сырец из сахарного тростника или сахарной свеклы загрязнен цветными примесями, которые можно удалить, пропустив сахарный экстракт через слой древесного угля.

Быстрый рост сахарной промышленности привел к поиску древесного угля с улучшенными адсорбционными свойствами и привел к разработке «активированного» угля, также называемого «активированным углем». В этом процессе углеродистые вещества, такие как древесина, уголь или скорлупа орехов, сначала нагреваются в отсутствие воздуха, а затем подвергаются воздействию углекислого газа, кислорода или пара.Это приводит к увеличению площади поверхности и созданию сети субмикроскопических пор, в которых происходит адсорбция. Позже было установлено, что пропитка химическими веществами, такими как хлорид цинка или фосфорная кислота, перед нагреванием улучшает адсорбционные свойства. Сегодня доступно множество продуктов с активированным углем для использования в различных областях.

Активированный уголь используется в фильтрах для воды, системах очистки воздуха, противогазах и даже нижнем белье. Да, нижнее белье, фильтрующее метеоризм, для людей, страдающих различными желудочными проблемами, действительно работает.Но во избежание выхода газов вокруг фильтра пациенту рекомендуется встать, скрестив ноги, и медленно выпустить воздух.

Благодаря своим удивительным адсорбционным свойствам активированный уголь является незаменимым продуктом в отделениях неотложной помощи. В случае подозрения на передозировку или отравление лекарством его вводят перорально, чтобы связать токсины до того, как они попадут в кровоток. Неудивительно, что изобретательные маркетологи усвоили эту информацию и начали выпускать различные продукты и напитки, содержащие активированный уголь, с обещаниями «детоксикации».«Активированный уголь черной магии», «пикантный лимонный эликсир детоксикации и очищения», приглашает вас «перейти на темную сторону». Очень кстати приглашение. Какие токсины должен выводить этот напиток? А поскольку активированный уголь не очень специфичен в том, что он адсорбирует, он с такой же вероятностью удаляет витамины, полифенолы и лекарства, как и безымянные токсины. Конечно, это сделано с использованием «щелочной воды», чтобы воспрепятствовать тому абсурду, что рак вызывается кислым pH. Любая щелочная вода, конечно, немедленно нейтрализуется желудочной кислотой.Хотите верьте, хотите нет, но вы также можете получить «лапшу рамен с активированным углем». Единственное, что они устранят, — это ваш аппетит.

Древесный уголь — обзор | Темы ScienceDirect

4.1.2 Активированный уголь

Древесный уголь легко сделать. Его можно сделать в яме, засыпанной соломой и землей, чтобы образовалась насыпь. Деревянная конструкция строится вокруг центра насыпи, покрывается сорняками или соломой и, наконец, покрывается землей. Древесный уголь также можно сделать в большом стальном барабане. Внутри большого барабана находится меньший барабан, в котором хранится дрова для обугливания.Маленький барабан кладется открытым концом вниз, а бумага и дерево укладываются вокруг него. Большой барабан можно покрыть огнестойкой изоляцией. В барабан можно вставить трубу для выпуска древесного газа или оставить барабан открытым. Большие печи, реторты и печи используются для производства большого количества угля. В Пенсильвании уголь был крупным бизнесом в черной металлургии. После того, как антрацит заменил древесный уголь, спрос на древесный уголь резко упал (1830-е годы). Лучшая древесина для древесного угля — это древесина твердых пород, но бамбук и кокосовая стружка также являются хорошими источниками.

В 1920-х годах Генри Форд, Томас Эдисон и Э. Б. Кингсфорд начали производить брикеты из опилок и древесных отходов с автомобильных заводов Ford в Детройте, и Кингсфорд стал нарицательным для древесного угля для барбекю.

Мало что было известно о химии древесного угля до 1780 года, когда шведский ученый Карл Вильгельм Шееле описал, как «пары, адсорбированные древесным углем, могут быть удалены при нагревании и снова поглощены при охлаждении». Во время Первой мировой войны использование в Германии сернистого иприта привело к исследованиям эффективных абсорбционных свойств древесного угля для использования в противогазах.Американские исследования показали, что древесный уголь, сделанный из скорлупы кокосов, создает макропористую структуру, которая обеспечивает быстрый поток воздуха. Новаторское исследование Розалинд Франклин в 1950-х годах [44,45] показало, что древесный уголь на 65% состоит из углерода в высокоструктурированной решетке внутри отдельных слоев графита (1,6 нм в диаметре), а оставшийся углерод находится в неупорядоченном массиве. Используя одну из первых индукционных печей Французской лаборатории Haute, она также обнаружила, что кокс может быть графитизирован при нагревании выше 2200 ° C, но древесный уголь не графитизируется при температурах около 3000 ° C.Вместо этого они образовали пористый изотропный материал, который содержал только крошечные домены графитоподобной структуры. Основополагающая статья Франклина о графитизации и неграфитации углерода, опубликованная в журнале Proceedings of the Royal Society в 1951 году [45], является одним из классических произведений литературы по углероду. В этой статье она ввела термины , графитирующие угли, и , не графитизирующие угли, , чтобы описать два класса материалов, которые она идентифицировала, и предложила модели их микроструктур.Более недавнее исследование Kroto et al. и Shibuya et al. показал, что C 60 можно удалить из древесного угля и что «древесный уголь имеет структуру, состоящую из фрагментов случайно изогнутых углеродных листов, содержащих пятиугольные и семиугольные кольца, рассредоточенные по гексагональной сети» [46, 47] ».

Подобно глине, углерод имеет отрицательный заряд, притягивая катионы металлов, органических загрязнителей (таких как бензол, хлордан и т. Д.), Растворенных газов (включая сероводород) и других токсинов.Эти адсорбционные свойства улучшаются за счет активации древесного угля и увеличения площади поверхности за счет активации паром. При нагревании древесного угля до высокой температуры (1700–1800 ° F) все летучие соединения и некоторое количество углерода удаляются, таким образом увеличивая поры. Из примерно трех фунтов сырого угля получается 1 фунт активированного угля [48]. После того, как активированный уголь остынет, для удаления золы используют промывку водой или кислотой. Вторая промывка водой удаляет кислоту. Химическая активация дает тот же конечный результат — увеличение площади внутренней поверхности, но с использованием химического раствора для растворения внутренней структуры.Обычно активированный уголь на древесной основе коммерчески производится с использованием тепла (450–900 ° C) и фосфорной кислоты. Этот процесс «активации» приводит к созданию огромной площади поверхности — порядка 600–1200 квадратных метров на грамм ( 2 / г), в зависимости от используемого сырья и процесса. И снова промышленная модель — это большой стальной гриль. Древесина может быть сначала пиролизована, затем полукокс пропитан фосфорной кислотой с последующим контролируемым повторным нагревом для усиления химической эрозии атомов углерода, а затем тщательно продуманным циклом промывки для удаления кислоты.Иногда этот процесс предпочтительнее, поскольку он требует меньше тепла и времени. Можно приготовить активированный уголь в домашних условиях, но, как правило, он не так эффективен, как промышленные продукты. На YouTube есть много видео о том, как это сделать дома. Коммерчески производимый активированный уголь имеет такую ​​большую площадь поверхности и будет адсорбировать токсины в 200 раз больше своего веса, или, другими словами, одна стандартная доза активированного угля в 50 г имеет площадь поверхности 10 футбольных полей [49].

Большой гранулированный угольный фильтр может удалять твердый радиоактивный радон, трихлорметан (хлороформ) и запахи, выделяемые клеями, используемыми для сборки пластиковых водопроводных труб.Плотно сжатая форма древесного угля, известная как мелкодисперсный уголь или угольный блок, эффективна для удаления цист простейших (ооцисты Cryptosporidium parvum) и механической фильтрации свинца и асбеста [50]. Блочные фильтры предотвращают перепуск воды и увеличивают время контакта воды с углем. Бауэр обсуждает использование нескольких производителей синтетических улучшений в угольных фильтрах, таких как встроенный полипропилен, для создания положительного электростатического заряда, создаваемого движением водного потока, чтобы привлечь противоположно заряженный загрязнитель.

Блоки угольных фильтров можно приобрести в виде блоков для всего дома или в месте использования, которые подходят под раковину, или для использования в душевых лейках. Также распространены пластиковые картриджи или керамические блоки с углеродной пропиткой. Некоторые устройства имеют корпуса из нержавеющей стали и могут устанавливаться на прилавке и не используют пластиковые картриджи. Некоторые производители добавляют бактериостатическую добавку, подавляющую рост бактерий, например нитрат серебра. Некоторые исследования показывают, что серебряные покрытия не эффективны через 3 месяца, так как они удаляются фильтрованием воды.Периодическая обратная промывка также может помочь удалить скопившиеся в среде бактерии, но загрязнители также смываются в канализацию или землю. В конце концов древесный уголь пропитается, и носитель необходимо заменить. Некоторые производители предлагают заменять картридж каждые 3 месяца, что со временем может стать дороже.

Древесный уголь — Energy Education

Рис. 1. Большое количество древесного угля требуется для приготовления пищи на плите, работающей на угле, для приготовления одной еды требуется 2-3 канистры, указанные выше.Обратите внимание, что одна канистра размером с банку из-под кофе, ее высота составляет ~ 17 см (6 дюймов). [1] Рисунок 2. Древесные угольные брикеты — это более переработанный тип традиционного древесного угля. [2]

Древесный уголь — твердое топливо, используемое для отопления и приготовления пищи, которое создается в процессе карбонизации, при котором сложные углеродные вещества, такие как древесина или другая биомасса, распадаются в процессе медленного нагрева на углерод и другие вещества. химические соединения. [3] Как правило, обсуждение древесного угля больше касается твердого топлива, используемого в развивающихся странах, а не материала, используемого для барбекю в развитой стране.

Хотя использование древесного угля может нанести вред окружающей среде и здоровью людей, древесный уголь, как правило, является лучшим топливом для приготовления пищи, чем древесина. Печи на древесном угле, как правило, горят более эффективно и чисто, чем печи на дровах. Это хорошее улучшение, но доступ к более качественным видам топлива был бы более здоровым. [4] Тем не менее, производство древесного угля важно, поскольку оно обеспечивает определенный уровень дохода для местного населения, которое, возможно, не сможет найти работу в других местах. Древесный уголь является основным источником энергии во многих бедных районах.Поскольку эти семьи не имеют большого дохода, древесный уголь часто является одной из самых больших частей семейного бюджета.

Обратите внимание, что древесный уголь (см. Рис. 1) отличается от брикетов, которые часто используются для приготовления барбекю (см. Рис. 2). Традиционный древесный уголь имеет более низкую чистоту, чем кусковой древесный уголь или древесные брикеты. Традиционный древесный уголь содержит минеральный песок и глину, которые собираются древесиной и ее корой, и содержит больше золы, чем брикеты. Очистить традиционный древесный уголь можно, удалив золу через ситечко, оставляя фрагменты в основном хорошего древесного угля.После измельчения этого древесного угля в процессе просеивания материал складывается в брикеты. Связующее смешивают с измельченным древесным углем и прессуют в брикеты. [5] Эти брикеты, показанные на Рисунке 2, имеют тенденцию гореть более чисто, но они также более дорогие.

Производство

При производстве древесного угля древесину разрезают на длинные, размером с тростник, куски и помещают в какой-то закрытый сосуд. Обычно используются деревянные конструкции, известные как сваи древесного угля (показаны на Рисунке 3).В этих штабелях древесина нагревается в отсутствие воздуха (кислорода), который в противном случае позволил бы дереву воспламениться и сгореть. Поскольку для этого недостаточно кислорода, древесина вынуждена разлагаться на множество веществ, одним из которых является древесный уголь. Помимо древесного угля создаются и другие вещества, в том числе зола. Эти продукты известны как побочные продукты и могут быть собраны для других целей. [3]

Рисунок 3. Куча древесного угля в Венгрии. [6]

Когда древесина нагревается, она поглощает тепло и сушится, выделяя влагу в виде водяного пара.Когда древесина высыхает, она начинает разлагаться с выделением окиси углерода, двуокиси углерода и других химикатов. Когда температура повышается еще больше, структура древесины начинает разрушаться, и начинается образование древесного угля. При температуре 400 ° C древесина превратилась в древесный уголь. Нагревание выше этой точки удаляет больше смолы и увеличивает количество углерода в древесном угле, улучшая его качество. [3]

Проблемы

Использование древесного угля в качестве топлива связано как с проблемами здоровья, так и окружающей среды.Проблемы со здоровьем, возникающие при использовании древесного угля, аналогичны проблемам, возникающим при использовании других твердых видов топлива. Эти проблемы со здоровьем, в первую очередь из-за дыма, который образуется при сжигании древесного угля, [4] включают увеличение числа случаев пневмонии, инсульта, сердечных заболеваний и рака легких. [7] В целом, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, 4 миллиона смертей в год частично вызваны использованием твердого топлива, включая древесный уголь. [4] Переход от использования древесины к древесному углю может иметь серьезные экологические проблемы из-за процесса преобразования древесины в древесный уголь.Одним из наиболее важных аспектов древесного угля является то, что он производится из лесных ресурсов, что приводит к широкому использованию лесной биомассы, что может представлять потенциальную проблему с точки зрения экологического ущерба. Из-за того, что требуется большое количество древесного угля — примерно 2–3 банки размером с контейнеры на Рисунке 1 — вырубка лесов может стать проблемой, если высокий спрос сочетается с плохим управлением лесами и плохими правилами. [8]

Древесный уголь не только опасен для здоровья и окружающей среды, но и неэффективен и грязен, создавая большое количество черной сажи.Угольные печи имеют КПД около 10%, что означает, что 90% тепла теряется при горении. [1] Из-за такой неэффективности угольные печи могут нагреваться до 30 минут, а также трудно контролировать температуру печи, что делает приготовление пищи долгой и сложной задачей. [1]

Интерактивная карта

Доступ к нетвердому топливу может минимизировать количество древесного угля, используемого семьей, и, таким образом, уменьшить негативные побочные эффекты для здоровья. Однако доступ к этим видам топлива сильно различается по всему миру.Ниже приведена карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. [9] Обратите внимание, что методология не различает числа ниже 5% или выше 95%, поэтому Канада является указан как имеющий 95% доступ.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

  1. 1,0 1,1 1,2 Джен Бойнтон. (7 мая 2015 г.). Реальная история об угле для африканских кухонных плит [Интернет]. Доступно: http: // www.triplepundit.com/2012/05/story-charcoal-african-cookstoves/ используется с разрешения в частной переписке с Джен Бойнтон 6 мая 2015 г.
  2. ↑ «Текстура древесно-угольных брикетов» — http://www.public-domain-image.com/public-domain-images-pictures-free-stock-photos/textures-and-patterns-public-domain-images-pictures/ камень-камень-текстура-общественное достояние-изображения-картинки / уголь-брикеты-текстура.jpg. Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_briquets_texture.jpg # / media / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg
  3. 3,0 3,1 3,2 Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Промышленное производство древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm
  4. 4,0 4,1 4,2 Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Отслеживание доступа к нетвердому топливу для приготовления пищи [Интернет]. Доступно: http://www-wds.worldbank.org/external/default/WDSContentServer/WDSP/IB/2014/05/15/000333037_20140515114123/Rendered/PDF/880590BRI0know00Box385214B00PUBLIC0.pdf
  5. ↑ Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Брикетирование древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/X5328E/x5328e0c.htm#chapter 11 брикетирование древесного угля
  6. ↑ «Charcoal Pile Gánt 2011 2» пользователя: VargaA — Собственная работа. Лицензия GFDL через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg#/media/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg
  7. ↑ Всемирная организация здравоохранения. (7 мая 2015 г.). Загрязнение воздуха в домашних условиях [Интернет]. Доступно: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/en/
  8. ↑ Дж. Соуза, «Вырубка лесов, вызванная производством древесного угля во всем мире», WorldAtlas, 2018. [Online]. Доступно: https://www.worldatlas.com/articles/world-regions-with-the-highestdeforestation-triggered-by-unsustainable-charcoal-production.html. [Доступ: 24 мая 2018 г.]
  9. ↑ Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Доступ к нетвердому топливу (% населения) [Онлайн].Доступно: http://data.worldbank.org/indicator/EG.NSF.ACCS.ZS

Древесный уголь — Энергетическое образование

Рис. 1. Для приготовления пищи на угольной плите требуется большое количество древесного угля, для приготовления одного блюда требуется 2-3 канистры, указанные выше. Обратите внимание, что одна канистра размером с банку из-под кофе, ее высота составляет ~ 17 см (6 дюймов). [1] Рисунок 2. Древесные угольные брикеты — это более переработанный тип традиционного древесного угля. [2]

Древесный уголь — твердое топливо, используемое для отопления и приготовления пищи, которое создается в процессе карбонизации, при котором сложные углеродные вещества, такие как древесина или другая биомасса, распадаются в процессе медленного нагрева на углерод и другие вещества. химические соединения. [3] Как правило, обсуждение древесного угля больше касается твердого топлива, используемого в развивающихся странах, а не материала, используемого для барбекю в развитой стране.

Хотя использование древесного угля может нанести вред окружающей среде и здоровью людей, древесный уголь, как правило, является лучшим топливом для приготовления пищи, чем древесина. Печи на древесном угле, как правило, горят более эффективно и чисто, чем печи на дровах. Это хорошее улучшение, но доступ к более качественным видам топлива был бы более здоровым. [4] Тем не менее, производство древесного угля важно, поскольку оно обеспечивает определенный уровень дохода для местного населения, которое, возможно, не сможет найти работу в других местах.Древесный уголь является основным источником энергии во многих бедных районах. Поскольку эти семьи не имеют большого дохода, древесный уголь часто является одной из самых больших частей семейного бюджета.

Обратите внимание, что древесный уголь (см. Рис. 1) отличается от брикетов, которые часто используются для приготовления барбекю (см. Рис. 2). Традиционный древесный уголь имеет более низкую чистоту, чем кусковой древесный уголь или древесные брикеты. Традиционный древесный уголь содержит минеральный песок и глину, которые собираются древесиной и ее корой, и содержит больше золы, чем брикеты.Очистить традиционный древесный уголь можно, удалив золу через ситечко, оставляя фрагменты в основном хорошего древесного угля. После измельчения этого древесного угля в процессе просеивания материал складывается в брикеты. Связующее смешивают с измельченным древесным углем и прессуют в брикеты. [5] Эти брикеты, показанные на Рисунке 2, имеют тенденцию гореть более чисто, но они также более дорогие.

Производство

При производстве древесного угля древесину разрезают на длинные, размером с тростник, куски и помещают в какой-то закрытый сосуд.Обычно используются деревянные конструкции, известные как сваи древесного угля (показаны на Рисунке 3). В этих штабелях древесина нагревается в отсутствие воздуха (кислорода), который в противном случае позволил бы дереву воспламениться и сгореть. Поскольку для этого недостаточно кислорода, древесина вынуждена разлагаться на множество веществ, одним из которых является древесный уголь. Помимо древесного угля создаются и другие вещества, в том числе зола. Эти продукты известны как побочные продукты и могут быть собраны для других целей. [3]

Рисунок 3. Куча древесного угля в Венгрии. [6]

Когда древесина нагревается, она поглощает тепло и сушится, выделяя влагу в виде водяного пара. Когда древесина высыхает, она начинает разлагаться с выделением окиси углерода, двуокиси углерода и других химикатов. Когда температура повышается еще больше, структура древесины начинает разрушаться, и начинается образование древесного угля. При температуре 400 ° C древесина превратилась в древесный уголь. Нагревание выше этой точки удаляет больше смолы и увеличивает количество углерода в древесном угле, улучшая его качество. [3]

Проблемы

Использование древесного угля в качестве топлива связано как с проблемами здоровья, так и окружающей среды. Проблемы со здоровьем, возникающие при использовании древесного угля, аналогичны проблемам, возникающим при использовании других твердых видов топлива. Эти проблемы со здоровьем, в первую очередь из-за дыма, который образуется при сжигании древесного угля, [4] включают увеличение числа случаев пневмонии, инсульта, сердечных заболеваний и рака легких. [7] В целом, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, 4 миллиона смертей в год частично вызваны использованием твердого топлива, включая древесный уголь. [4] Переход от использования древесины к древесному углю может иметь серьезные экологические проблемы из-за процесса преобразования древесины в древесный уголь. Одним из наиболее важных аспектов древесного угля является то, что он производится из лесных ресурсов, что приводит к широкому использованию лесной биомассы, что может представлять потенциальную проблему с точки зрения экологического ущерба. Из-за того, что требуется большое количество древесного угля — примерно 2–3 банки размером с контейнеры на Рисунке 1 — вырубка лесов может стать проблемой, если высокий спрос сочетается с плохим управлением лесами и плохими правилами. [8]

Древесный уголь не только опасен для здоровья и окружающей среды, но и неэффективен и грязен, создавая большое количество черной сажи. Угольные печи имеют КПД около 10%, что означает, что 90% тепла теряется при горении. [1] Из-за такой неэффективности угольные печи могут нагреваться до 30 минут, а также трудно контролировать температуру печи, что делает приготовление пищи долгой и сложной задачей. [1]

Интерактивная карта

Доступ к нетвердому топливу может минимизировать количество древесного угля, используемого семьей, и, таким образом, уменьшить негативные побочные эффекты для здоровья.Однако доступ к этим видам топлива сильно различается по всему миру. Ниже приведена карта, показывающая процент населения страны, имевшего доступ к нетвердому топливу в 2010 году. [9] Обратите внимание, что методология не различает числа ниже 5% или выше 95%, поэтому Канада является указан как имеющий 95% доступ.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

  1. 1,0 1,1 1,2 Джен Бойнтон. (7 мая 2015 г.). Реальная история об угле для африканских кухонных плит [Интернет].Доступно: http://www.triplepundit.com/2012/05/story-charcoal-african-cookstoves/ используется с разрешения в частной переписке с Джен Бойнтон 6 мая 2015 г.
  2. ↑ «Текстура древесно-угольных брикетов» — http://www.public-domain-image.com/public-domain-images-pictures-free-stock-photos/textures-and-patterns-public-domain-images-pictures/ камень-камень-текстура-общественное достояние-изображения-картинки / уголь-брикеты-текстура.jpg. Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia Commons — http: //commons.wikimedia.org / wiki / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg # / media / Файл: Charcoal_briquets_texture.jpg
  3. 3,0 3,1 3,2 Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Промышленное производство древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/x5555e/x5555e03.htm
  4. 4,0 4,1 4,2 Всемирный банк. (7 мая 2015 г.). Отслеживание доступа к нетвердому топливу для приготовления пищи [Интернет]. Доступно: http: // www-wds.worldbank.org/external/default/WDSContentServer/WDSP/IB/2014/05/15/000333037_20140515114123/Rendered/PDF/880590BRI0know00Box385214B00PUBLIC0.pdf
  5. ↑ Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. (7 мая 2015 г.). Брикетирование древесного угля [Интернет]. Доступно: http://www.fao.org/docrep/X5328E/x5328e0c.htm#chapter 11 брикетирование древесного угля
  6. ↑ «Charcoal Pile Gánt 2011 2» пользователя: VargaA — Собственная работа. Под лицензией GFDL через Wikimedia Commons — http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Charcoal_Pile_G%C3%A1nt_2011_2.jpg # / media / File: Charcoal_Pile_G% C3% A1nt_2011_2.jpg
  7. ↑ Всемирная организация здравоохранения. (7 мая 2015 г.). Загрязнение воздуха в домашних условиях [Интернет]. Доступно: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/en/
  8. ↑ Дж. Соуза, «Вырубка лесов, вызванная производством древесного угля во всем мире», WorldAtlas, 2018. [Online]. Доступно: https://www.worldatlas.com/articles/world-regions-with-the-highestdeforestation-triggered-by-unsustainable-charcoal-production.html. [Доступ: 24 мая 2018 г.]
  9. ↑ Всемирный банк.(7 мая 2015 г.). Доступ к нетвердому топливу (% населения) [Онлайн]. Доступно: http://data.worldbank.org/indicator/EG.NSF.ACCS.ZS

10 способов использования древесного угля — Старый дом

Вторая жизнь для неиспользованного кускового угля

Фото Теда Моррисона

Не позволяйте полупустой сумке из прошлого лета сидеть и занимать место. Древесный уголь — натуральная разновидность кусков древесины твердых пород — может не только готовить гамбургеры и копченые ребрышки.Найдите другое применение черным частям и, наконец, выбросьте почти пустой мешок в гараж.

1. Позаботьтесь о своей куче компоста

Фото Нэнси Эндрюс

Добавьте древесный уголь в компостную кучу, чтобы увеличить содержание в ней углерода. (Если куча пахнет аммиаком, ей нужен уголь.)

2. Замаскировать несовершенство

Фото Нэнси Эндрюс

Потрите углем царапины на темном деревянном полу и мебели, чтобы временно «запачкать» их, пока у вас не будет времени для настоящего ремонта.

3. Держите воздух свежим

Фото Лауры Мосс

Поместите древесный уголь в открытые миски или перфорированные пластиковые пакеты в холодильник или ящики, чтобы избавиться от запахов.

4. Продлите срезанные цветы

Фото Лауры Мосс

Положите кусок древесного угля под срезанные стебли в вазу, чтобы вода оставалась чистой и прозрачной.

5. Используйте как мульчу

Фото Нэнси Эндрюс

Разломайте древесный уголь на куски диаметром около 1 дюйма и разложите их на грядках или под кустами, чтобы почва оставалась влажной и подавлялась сорняками.

6. Развлекайте детей (или взрослых)

Фото Нэнси Эндрюс

Используйте уголь, чтобы нарисовать квадраты в стиле классиков или другие игровые шаблоны на тротуаре.Смойте следы струей из шланга.

7. Не допускайте скопления антиобледенителей на проезжей части

Фото Нэнси Эндрюс

Перед хранением каменной соли и песка для использования этой зимой смешайте несколько кусков древесного угля в сумке или ведре. Они впитают влагу и предотвратят замерзание или слеживание этих материалов.

8. Украсьте свой двор

Фото Нэнси Эндрюс

Превратите угольки в глаза пугала на Хэллоуин или мордочку снеговика зимой.

9. Помогите выращивать орхидеи в горшках

Фото Нэнси Эндрюс

Эти шаровары извлекают выгоду из щелочности древесного угля. Смешайте небольшие кусочки с горшечной средой (например, корой или древесными кусками), чтобы питать цветы.

10. Инструменты для удаления ржавчины

Фото Лауры Мосс

Поместите несколько кусков древесного угля в ящик для инструментов, чтобы они впитывали влагу и предохраняли металл от окисления.

Древесный уголь — Энциклопедия Нового Света


Древесный уголь представляет собой материал черноватого цвета, состоящий в основном из углерода, полученного путем удаления воды и других летучих компонентов из растительного вещества (например, древесины) или животного вещества (например, костей). Древесный уголь обычно получают путем медленного пиролиза, нагревания древесины, сахара, костного угля или других материалов в отсутствие кислорода. Получающийся в результате материал на 85-98 процентов состоит из углерода, а остальная часть состоит из летучих химикатов и золы.Он мягкий, хрупкий, легкий, черный, пористый и напоминает уголь.

Исторически древесный уголь использовался как компонент пороха и как восстановитель при извлечении металлов. В тех частях мира, где не хватало нефти, автомобили и автобусы были переоборудованы для сжигания древесного газа, получаемого путем сжигания древесного угля или древесины в древесном газогенераторе. В настоящее время древесный уголь используется для приготовления пищи (например, гриля на открытом воздухе) и некоторых промышленных процессов. Активированный уголь, который очень пористый и является хорошим адсорбентом, используется для фильтрации воды, адсорбции запахов и удаления нежелательных цветов.В медицине активированный уголь используется для адсорбции кишечных газов и удаления некоторых токсинов. Кроме того, уголь используется в искусстве для рисования и создания зарисовок.

Лицо, производившее древесный уголь, раньше было известно как угольщик (или угольщик для дерева). Слово «угольщик» также использовалось для обозначения человека, который добывал или торговал углем, и для корабля, который его перевозил.

Этимология

Первая половина слова «char-» имеет неясное происхождение. Возможно, оно произошло от старого французского слова charbon, означающего «уголь»; или это могло произойти из charren или churn (от старого английского cerran ), что означает «повернуть». [1] Вторая половина, «уголь», по-видимому, была адаптацией cole , означающего «уголь». Таким образом, слово «древесный уголь» буквально означает «превратить [некоторый материал] в уголь». »

Самостоятельное использование словосочетания «обугливать», означающее «обугливать» или «превращать в углерод», появилось сравнительно недавно и, как предполагается, является обратным образованием более раннего древесного угля.

История

Деревянная куча (примерно 1890 г.), прежде чем она будет покрыта дерном или землей и обожжена. Заброшенная печь для обжига угля недалеко от Уокера, Аризона, США.

Производство древесного угля в районах с обилием древесины восходит к древним временам. Обычно он состоял из деревянных брусков на концах так, чтобы образовать коническую кучу, с отверстиями внизу для впуска воздуха и центральной шахтой, служившей дымоходом. Вся куча была покрыта дерном или увлажненной глиной. Обжигание начиналось в нижней части дымохода, постепенно распространяясь наружу и вверх. Успех операции зависел от скорости горения. В средних условиях из 100 частей древесины получается около 60 частей по объему (или 25 частей по массе) древесного угля.Мелкосерийное производство на месте часто давало только около 50 процентов, а к XVII веку крупномасштабное производство было эффективным примерно до 90 процентов. Операция была настолько деликатной, что ее, как правило, доверяли угольщикам (профессиональным угольщикам).

Массовое производство древесного угля (на пике которого были задействованы сотни тысяч человек, в основном в альпийских и соседних лесах) было основной причиной вырубки лесов, особенно в Центральной Европе. В Англии многие леса обрабатывались как поросль, которые вырубались и отращивались циклически, так что стабильные поставки древесного угля были доступны (в принципе) навсегда.Жалобы (еще в период Стюарта) на дефицит могут относиться к результатам временной чрезмерной эксплуатации или невозможности увеличения производства для удовлетворения растущего спроса. Растущий дефицит легко заготовляемой древесины стал основным фактором перехода на эквиваленты ископаемого топлива, в основном уголь и бурый уголь для промышленного использования.

Современный процесс обугливания древесины в виде мелких кусков или опилок в чугунных ретортах широко применяется там, где древесины мало, а также для регенерации ценных побочных продуктов (древесный спирт, пиролизная кислота, древесная смола), что позволяет процесс.Вопрос о температуре карбонизации важен; Согласно Дж. Перси, древесина становится коричневой при 220 ° C, темно-коричнево-черной через некоторое время при 280 ° C и легко измельчаемой массой при 310 ° C. Древесный уголь, приготовленный при 300 ° C, коричневый, мягкий и рыхлый, легко воспламеняется при 380 ° C; Изготовленный при более высоких температурах, он твердый и хрупкий и не воспламеняется, пока не нагреется до температуры около 700 ° C.

В Финляндии и Скандинавии древесный уголь считался побочным продуктом производства древесной смолы. Лучшую смолу получали из сосны, поэтому сосновые леса вырубали для пиролиза смолы.Остаточный древесный уголь широко использовался в качестве заменителя металлургического кокса в доменных печах для плавки. Производство смолы привело к быстрой вырубке лесов: по оценкам, все финские леса моложе 300 лет. Конец производства смолы в конце девятнадцатого века означал также быстрое восстановление лесов.

Древесный угольный брикет, впервые изобретенный Генри Фордом, был впервые изготовлен из древесины и опилок с его завода по сборке автомобилей. [2]

Виды древесного угля

Технический древесный уголь бывает кусковым, брикетированным или экструдированным.Характеристики этих форм широко варьируются от продукта к продукту.

  • Кусковой древесный уголь производится непосредственно из твердой древесины и обычно производит гораздо меньше золы, чем брикеты.
  • Брикеты изготавливаются путем прессования древесного угля, обычно изготавливаемого из опилок и других побочных продуктов древесины, со связующим и другими добавками. Связующим веществом обычно является крахмал. Некоторые брикеты могут также содержать бурый уголь (источник тепла), минеральный углерод (источник тепла), бура, нитрат натрия (средство для воспламенения), известняк (средство для отбеливания золы), сырые опилки (средство для воспламенения) и другие добавки, такие как парафин или нефть. растворители для воспламенения. [3]
  • Экструдированный древесный уголь получают путем экструзии необработанной измельченной или обугленной древесины в бревна без использования связующего. Тепло и давление процесса экструзии удерживают древесный уголь вместе. Если экструзия производится из необработанного древесного материала, экструдированные бревна затем подвергаются карбонизации.

Использует

Одно из самых важных применений древесного угля в истории — его использование в качестве компонента пороха. Он также использовался в металлургических операциях в качестве восстановителя, но его применение было ограничено введением топлива, такого как кокс или мелкий антрацит.Например, древесный уголь может использоваться для плавки различных металлов от алюминия до меди, поскольку он горит при необходимой температуре: 1100 ° C (2010 ° F). [4] Ограниченное количество выпускается в виде карандашей для рисования; но больше всего используется в качестве топлива, которое горит горячее и чище, чем древесина. Древесный уголь часто используется кузнецами для приготовления пищи и различных промышленных целей.

Топливо для приготовления пищи

Угольные брикеты широко используются для гриля на открытом воздухе и барбекю на заднем дворе и в походах.

Во многих непромышленно развитых странах древесный уголь используется для повседневного приготовления пищи значительной частью населения. При использовании в помещении это потенциально серьезная проблема для здоровья, поскольку окись углерода (CO) является продуктом горения. [5]

Топливо промышленное

Исторически древесный уголь в больших количествах использовался для выплавки чугуна в блюменных цехах, а затем в доменных печах и кузнях для отделки. Это использование было заменено коксом во время промышленной революции. Для этого древесный уголь в Англии измеряли десятками (или партиями), состоящими из 12 мешков, или швов, или швов, каждый по 8 бушелей.

Топливо автомобильное

В периоды нехватки нефти автомобили и автобусы были переоборудованы для сжигания древесного газа (газовой смеси, содержащей в основном монооксид углерода), выделяемой при сжигании древесного угля или древесины в древесном газогенераторе.

В 1931 году Тан Чжунмин разработал автомобиль, работающий на древесном угле, и эти автомобили были популярны в Китае до 1950-х годов. В оккупированной Франции во время Второй мировой войны производство древесного угля и древесного угля для таких транспортных средств (так называемых газогенов ) увеличилось с довоенных показателей примерно в пятьдесят тысяч тонн в год до почти полумиллиона тонн в 1943 году. [6]

В годы сразу после Второй мировой войны автобусы на древесном угле регулярно использовались в Японии и до сих пор используются в Северной Корее. [7]

Очистка / фильтрация

Пористость активированного угля объясняет его способность легко адсорбировать газы и жидкости; поэтому его часто используют для фильтрации воды и поглощения запахов. Его фармакологическое действие зависит от того же свойства; он адсорбирует газы в желудке и кишечнике, а также жидкости и твердые вещества (отсюда его использование при лечении некоторых отравлений).Угольные фильтры используются в некоторых типах противогазов для удаления ядовитых газов из вдыхаемого воздуха. Древесный уголь также в некоторой степени удаляет красящие вещества из растворов, но древесный уголь, как правило, более эффективен.

Уголь для животных или костная сажа — это углеродистый остаток, полученный сухой перегонкой костей; он содержит только около 10 процентов углерода, а также 80 процентов фосфатов кальция и магния, а остальное — неорганический материал, изначально присутствующий в костях.Обычно его производят из остатков, полученных при производстве клея и желатина. Его обесцвечивающая способность была применена в 1812 году Деросном для осветления сиропов, полученных при рафинировании сахара; но его использование в этом направлении сейчас значительно сократилось из-за введения более активных и легко управляемых реагентов. В некоторой степени он все еще используется в лабораторной практике. Обесцвечивающая способность теряется после использования древесного угля в течение некоторого времени, но ее можно восстановить путем промывки и повторного нагрева.

Арт

Четыре палочки виноградного угля и четыре палочки прессованного угля. Два угольных карандаша в бумажных ножнах, которые можно разворачивать при использовании карандаша, и два угольных карандаша в деревянных ножнах.

Древесный уголь используется в искусстве для рисования, создания грубых набросков в живописи и является одним из возможных средств создания синтаксического мага. Как правило, его необходимо сохранить с помощью фиксатора. Художники обычно используют древесный уголь в трех формах:

  • Винный уголь создается путем обжига деревянных палочек (обычно ивы или липы / тилии) до мягкой, средней и твердой консистенции.
  • Прессованный уголь Порошок древесного угля, смешанный со связующим веществом, спрессованный в круглые или квадратные палочки. Количество связующего определяет твердость карандаша. Прессованный уголь используется в угольных карандашах.
  • Порошковый уголь часто используется для «тонирования» или покрытия больших участков поверхности рисунка. Рисование на тонированных областях еще больше затемняет их, но художник также может осветлить (или полностью стереть) в тонированных областях, чтобы создать более светлые тона.

Садоводство

Еще одно недавно обнаруженное использование древесного угля связано с садоводством. Хотя американские садоводы использовали древесный уголь в течение короткого времени, исследования почв Terra preta в Амазонии показали, что коренные жители доколумбовой эпохи широко использовали биочар для превращения непродуктивной почвы в очень плодородную почву. Этот метод может найти современное применение как для улучшения почв, так и в качестве средства связывания углерода.

Еда

Древесный уголь также употреблялся в прошлом как пищевая добавка при желудочных проблемах в виде угольного печенья.

Курение

Для курения кальяна используются специальные угли. Раскаленные угли помещают поверх фольги, которую кладут на чашу с табаком, и с помощью непрямого тепла «варят» табак до температуры, при которой образуется дым, но он не горит.

См. Также

  • Biochar
  • Брикеты из биомассы
  • Пиролиз
  • Слэш-и-символ
  • Terra preta

Банкноты

  1. ↑ уголь. Интернет-словарь этимологии .Проверено 22 февраля 2009 года.
  2. ↑ Генри Форд создал брикет древесного угля из древесных отходов и опилок своего автомобильного завода. Smokepistol.com . Проверено 14 февраля 2009 года.
  3. ↑ Как производятся брикеты из древесного угля. madehow.com . Проверено 14 февраля 2009 года.
  4. ↑ Древесный уголь в лесу Дина. fweb.org.uk . Проверено 14 февраля 2009 года.
  5. ↑ Детекторы дыма, детекторы угарного газа и древесного угля. hc-sc.gc.ca.Проверено 14 февраля 2009 года.
  6. ↑ Крис Пирсон, «Возраст древесины»: Топливо и борьба во французских лесах, 1940–1944. опубликовано в История окружающей среды 11 (4) (октябрь 2006 г.) Исторический кооператив . Проверено 14 февраля 2009 года.
  7. ↑ Редкие фотографии Джона В. Беннета «Оккупированная Япония», Токио: виды на город; Эссе содержит небольшой раздел об автобусах на древесном угле в послевоенной Японии. ОГУ . Проверено 14 февраля 2009 года.

Ссылки

  • Эмрих, Вальтер.1985. Справочник по производству древесного угля. Традиционные и промышленные методы. Dordrecht, NL: Reidel. ISBN 19349.
  • Келли, Д.В. 2008. Древесный уголь и уголь для сжигания. Принцы Рисборо, Великобритания: Шир. ISBN 0852637314.
  • Пирсон, Крис, «Возраст древесины»: топливо и борьба во французских лесах, 1940–1944. опубликовано в История окружающей среды 11 (4) (октябрь 2006 г.) Исторический кооператив . Проверено 14 февраля 2009 г.
  • .
  • Роллинсон, Уильям.1999. Изготовление древесного угля. Отли, Великобритания: Смит-Сеттл. ISBN 1858250994.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 1 февраля 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света Писатели и редакторы переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства.Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников New World Encyclopedia, , так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Активированный уголь 101: функции, преимущества, риски, где купить

В целом, активированный уголь может быть безопасным для случайного использования, но, по мнению экспертов, действуйте осторожно. Согласно семилетнему обсервационному исследованию, опубликованному в июле 2010 года в Medicina Clinica , побочные реакции на активный уголь возникают нечасто, но в этом исследовании рассматривалось использование активированного угля только в больничных условиях, а не как повседневное решение, которое вы могли бы использовать самостоятельно. дом. (22)

Может повлиять на здоровье кишечника

Один из рисков приема активированного угля вне клинических условий заключается в том, что в процессе улавливания и удаления «токсинов» добавка может также удалить важные питательные вещества из пищеварительный тракт.Это может нанести вред балансу кишечных бактерий, создавая опасность для здоровья, отмечается в обзоре, опубликованном в апреле 2015 года в Международном журнале молекулярных наук . Кроме того, он может уменьшить или предотвратить всасывание лекарств, предупреждает Бочи. (23)

Более того, активированный уголь может вызывать некоторые неприятные побочные эффекты, такие как тошнота, запор и рвота, добавляет Бочи.

Может нанести вред вашим зубам

Помимо риска проглатывания активированного угля, существуют также риски, связанные с его использованием для чистки или отбеливания зубов.

Предположительно, активированный уголь обладает антибактериальными, противогрибковыми, противовирусными и детоксикационными свойствами при пероральном приеме, но обзор, опубликованный в ноябре 2017 года в журнале Американской стоматологической ассоциации , показывает, что доказательств недостаточно для подтверждения этих утверждений. Более того, в трех исследованиях, включенных в обзор, сообщалось об отрицательных результатах, таких как усиление кариеса и стираемости эмали, которые могут способствовать образованию кариеса. Авторы советуют стоматологам предупреждать пациентов об использовании древесного угля и средств для ухода за зубами на его основе.(24)

Может хорошо или плохо повлиять на кожу (необходимы дополнительные исследования)

Косметологические компании также добавляют активированный уголь в средства по уходу за кожей. Исследователи, включившие активированный уголь в формулу для ухода за кожей, утверждают, что это вещество притягивает бактерии, грязь и другие микрочастицы на поверхность кожи, помогая бороться с прыщами. Авторы опубликовали свои утверждения в выпуске журнала European Journal of Pharmaceutical and Medical Research за ноябрь 2017 г.(25)

Но никаких исследований на людях для проверки этих утверждений не проводилось, поэтому неизвестно, оказывает ли активированный уголь какие-либо преимущества по уходу за кожей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.