Древесный уголь и технология его производства известны человечеству много веков, а сам уголь имеет широкую сферу применения: от приготовления пищи до использования металлургии.
Древесный уголь – продукт пиролиза древесины в специальных углевыжигательных печах, либо же «ямах», бочках и пр. (в случае кустарного производства). В зависимости от типа сырья, производитель изготавливает древесный уголь разнообразных марок, качества и фракции. Различают три основных марки угля разного качества. Древесный уголь марки «А» очень востребован на рынке, изготавливается из твердых пород древесины (дуб, вяз, бук, ясень, береза и проч.). Древесный уголь, изготовленный из смеси твердых и мягких пород (липа, ольха, тополь, ива и т.д.), называют маркой «Б». В свою очередь, сырьем для марки «В» служит смесь твердых, мягких и хвойных пород.
Среди свойств древесного угля важно упомянуть высокую теплоту сгорания, а также антисептические, абсорбирующие, красящие и т.д.
Сферы применения и фракция древесного угля
Сфера применения древесного угля в определенной мере зависит от его фракции. Существует классификация древесного угля на фракции:
- Ресторанная или гастрономическая фракция (40 мм до 120 мм)
- Техническая фракция (от 15 мм до 80 мм)
- Карбюризаторная фракция (от 4 мм до 25 мм)
- Древесноугольный отсев, пылевидная фракция (до 6 мм)
Наиболее высококачественным принято считать древесный уголь ресторанной или же гастрономической фракции. У такого угля самая крупная фракция – от 400 мм и до 120 мм. Изготавливаться такой уголь может из твердых или фруктовых пород. Древесный уголь ресторанной фракции предназначен для приготовления пищи на мангале, в кухонной печи (хоспере), на гриле и барбекю в заведениях общественного питания.
Ресторанная фракция древесного угля востребована не только на внутреннем рынке, но и заграничными покупателями. Нередко иностранные покупатели ищут поставщика или производителя, предлагающего древесный уголь по умеренной цене и в Украине. Где продать древесный уголь? https://pelleta.com.ua/prodam-b430_0.html. Уголь этой фракции имеет самый высокий ценник, а для его производства используется лучшее сырье. Основным преимуществом древесного угля для приготовления пищи над дровами в способности давать равномерный хороший жар без открытого огня, вследствие чего пища не обугливается языками пламени, отсутствии искр и дыма, отсутствие смол и соков. Также, хороший жар и длительное тление позволяют использовать крупнокусковой древесный уголь в декоративных каминах и печах для обогрева жилых помещений.
Техническая фракция – древесный уголь кусками до 80 мм – наиболее востребованная фракция. Несмотря на название, такую фракцию также довольно часто используют для мангалов, барбекю и прочих бытовых целей, именно эта фракция широко распространена для продажи в рознице (обычно, представлена в бумажных в крафт-пакетах или ПЭ-мешках). Это объясняется сравнительно невысокой стоимостью и оптимальными качественными показателями. Также, именно древесный уголь технической фракции используют в металлургии в качестве топлива. Считается, что доменная плавка на древесном угле дает в результате более качественный чугун, нежели полученного на каменноугольном коксе, из-за низкого включения фосфора и серы. Важно упомянуть также и более низком уровне выброса СО2 при использовании древесного угля в доменной печи. Доменные печи на древесном угле имеют широкое распространение в металлургии Бразилии, где для этих целей существует практика выращивания быстрорастущих видов эвкалипта.
Карбюризаторная фракция древесного угля предназначена для применения исключительно в металлургической сфере. К этой фракции относят уголь фракцией 4-25 мм. Эта фракция непригодна для приготовления пищи, поскольку содержит смолы и тяжелые металлы. В основном, карбюризаторная фракция древесного угля используется в качестве сырья производства карбюризатора – углеродосодержащего вещества для насыщения поверхностного слоя стали с целью повышения её прочности, износостойкости, предотвращения окисления.
Пылевидная фракция или же древесноугольный отсев – фракция размером до 6 мм – имеет много областей применения: это и производство древесноугольного прессованного топлива – брикетов, производство активированных углей, в металлургии, пищевой промышленности (краситель), а также в качестве удобрения и кормовой добавки КРС и птице.
Процесс производства древесного угля
Современный, корректно организованный процесс углежжения – это сжигание угля в печи ретортного типа, без доступа кислорода, при очень высоких температурах. Весь процесс можно условно разделить на несколько этапов:
- Сушка сырья – происходит в топочном блоке при температуре 140-160 С. Влажность исходного сырья диктует длительность процесса. На выходе сырьё должно иметь уровень влажность в пределах 4-5%.
- Пиролиз древесины – происходит в два этапа: во время эндотермического пиролиза температура в камере печи поднимается от 150 до 300 С и начинается процесс обугливания. По достижении температуры в 300 С начинается экзотермический пиролиз, растет температура внутри, без подачи тепла извне. Температура повышается до 400 С и древесины становится углем.
- Охлаждение – первоначально, древесный уголь доводят до температуры, которая не приводит к самовоспламенению в контакте с кислородом. На финальном этапе температура древесного угля составляет 40-85 С.
Оборудование для углежжения
Все оборудование, предназначенное для углежжения, можно классифицировать на основное и вспомогательное. Основное оборудование – это углевыжигательная печь. Они бывают разнообразных модификаций: стационарные, мобильные, непрерывного действия и периодического цикла, выполненные из разных материалов.
Для начинающего предпринимателя рекомендованы мобильные печи: они не требуют постоянного цикла работы, соответственно, если не налажены поставки сырья и не наработана база клиентов, то мобильные печи будут более выгодны предпринимателю. Стационарные печи для производства древесного угля требуют постоянного подвоза сырья и непрерывного процесса работы и, следовательно, сбыта.
Устройство всех печей для производства древесного угля сходно, они состоят из:
- Топочного блока (для сушки сырья);
- Углевыжигательного блока;
- Основания.
Среди вспомогательного оборудования, которое используют углевыжигательные производства, сепаратор, автоматическая линия фасовки и весовой дозатор для фасовки угля.
Выбор сырья, технологии производства и её соблюдение, способ дальнейшего хранения – все эти условия влияют на качество готового древесного угля.