Производство древесного угля до недавних пор наносило значительный вред окружающей среде: выделяемые при пережиге газы выбрасывались в атмосферу, загрязняя ее. Современные технологии не только устранили эту проблему, но и позволили извлекать выгоду из образуемых в процессе пережига пиролизных газов.
Суть в том, что в современных печах для получения древесного угля есть съемные реторты (емкости, куда загружаются дрова). Их через специальные отверстия устанавливаются сверху на топку. Образующиеся при пиролизе (окислении без доступа кислорода) газы через специальные отверстия отводятся и подаются в топку, где они перегорают. Таким образом получается, что «отходы производства», которые ранее буквально рассеивались в воздухе, используются для поддержания требуемой для пережига древесины температуры. Если влажность древесины невысока, этих газов достаточно для получения древесного угля, что значительно уменьшает затраты на энергоносители.
Подобная технология имеет еще один весомый плюс: реторты могут устанавливаться со сдвигом во времени, обеспечивая непрерывный процесс. Любая технология получения угля из древесины состоит из нескольких этапов: сушки, пиролиза, дожига и остывания. Если есть возможность использовать только одну емкость, то о непрерывности процесса речи быть не может: сначала в печь загружают дрова, ее растапливают, потом дрова сушатся, потом они перегорают и печь тушат, чтобы уголь остыл. Затем продукт выгребают и процесс начинается сначала. Использование съемных реторт решает проблему: пока в одной емкости дрова сушатся, в другой они окисляются, в следующей догорают. Ту реторту, в которой процесс окончен, достают, устанавливают на площадку для остывания, а на ее место загружают другую со «свежим» материалом. При этом выделяемый при пиролизе газ в одной из реторт служит основным источником энергии для переработки остальных. В видео описан один из вариантов построения процесса.
Применение древесного угля
Производство древесного угля – перспективное направление. Его потребление постоянно растет, причем он используется как на производстве, так и для бытовых целей. Применение в быту всем знакомо: приготовление пищи на мангале и в барбекю сегодня уже практически не обходится без древесного угля. Древесный уголь многие предпочитают закладывать в камины: это топливо не дымит, не выделяет газов (в частности, угарного) и имеет большую теплотворную способность.
Изготовление древесного угля — перспективное направление
В промышленности древесный уголь применяют в металлургии (в нашей стране практически не практикуется), для изготовления фильтров разного назначения. Используется он при выплавке некоторых ценных металлов, кристаллического кремния, активированного угля. Находит применение в сельском хозяйстве и в медицине.
Использовать древесный уголь можно и для отопления. Особенность его горения состоит в том, что высоких языков пламени нет. Зато есть равномерный устойчивый жар. Температура горения древесного угля зависит от нескольких факторов: от плотности (из разных сортов древесины уголь получается разной плотности), от его качества (условий выжига) и от количества кислорода, подаваемого во время горения. В обычном открытом очаге температура может колебаться от 400 о С до 900 о С, но при особых условиях можно достичь и 1200 о С (кузнечный горн). Если говорить о средних значениях, то считается что теплотворная способность древесного угля 30МДж/кг.
| Вид топлива для твердотопливного котла | Удельная теплотворная способность, МДж | Удельная теплотворная способность, кВт/ч |
| Буроугольный брикет | 21 | 5,84 |
| Необработанный бурый уголь | 14,7 | 4,09 |
| Сосновые дрова | 8,9 | 2,47 |
| Дубовые дрова | 13 | 3,61 |
| Березовые дрова | 11,7 | 3,25 |
| Каменный уголь | 29,3 | 8,14 |
| Кокс | 29 | 8,06 |
| Древесный уголь | 30-31 | 8,62 |
| Торф (сухой) | 15 | 4,17 |
Как видим из таблицы, тепла древесный уголь выделяет, по крайней мере, не меньше, чем каменный уголь и почти в два с половиной раза больше, чем самые лучшие дрова. Почему же его почти не используют для отопления? Во-первых, в нашей стране уголь древесный производится в очень малых объемах (в мире производят 9 млн. тонн в год, на долю России приходится 100 тыс. тонн) и имеет высокую цену. Если даже покупать его у производителей, то при закупке до 5 тонн просят 180 рублей за 10кг (18000 за тонну). Даже при экономном расходе получается достаточно дорого. Если вы живете в местах, где большое количество лесов, в которых всегда хватает сухостоя, то обеспечить себе некоторое количество древесного угля не очень сложно даже без оборудования. Можно воспользоваться , которые для процесса требуют только наличия металлической бочки, да и то не обязательно. Конечно, таким способом на всю зиму не запастись, но на то, чтобы засыпать какое-то количество в котел на ночь для поддержания комфортной температуры нажечь можно.
Требования к древесному углю
Согласно ГОСТ7657 84 древесный уголь должен иметь:
- Зольность не более 3%
- Содержание летучих веществ не более 20%
Изготавливается этот вид топлива из разных пород древесины, которые делят на две группы:
- бук, береза, вяз, граб, дуб, клен, ясень.
- ива, липа, ольха, осина, тополь.
В зависимости от исходного сырья, состава и качественных показателей продукта, древесный уголь бывает марки А (из древесины первой группы) и марки Б (из смеси групп 1 и 2). Сорта и качественные характеристики приведены в таблице.
| Показатель | Норма | |||
| Марка А | Марка Б | |||
| Высший сорт | 1 сорт | 1 сорт | 2 сорт | |
| Доля золы | 2,5% | 3% | 2,5% | 3% |
| Нелетучего углерода не менее | 90% | 78% | 88% | 77% |
| Воды не более | 6% | 6% | 6% | 6% |
| Масса 1дм угля | 210гр | 210гр | Нет норматива | Нет норматива |
| Кусков менее 25мм | 5% | 5% | Нет норматива | Нет норматива |
| Кусков менее 12мм | 5% | 5% | 7% | 7% |
| Головни не более | Не допускаются | 2% | Не допускаются | 2% |
Фасуют древесный уголь обычно в мешки разного объема. Чаще это мешки бумажные двух и трехслойные, редко встречается фасовка в полиэтилен. На упаковке указывается марка, вес и объем.
Древесный уголь как пользоваться
Разжигать древесный уголь нужно без использования какой-либо химии: неприятный запах от нее останется до тех пор, пока гореть будет топливо. Потому берем кусок бумаги, комкаем, несколько тонких сухих лучинок выстраиваем вокруг бумаги «шалашиком», бумагу поджигаем, ждем, пока займутся лучины, сверху подкладываем немного сухих дров. Когда они хорошо разгорятся, можно класть древесный уголь. Причем складывать его нужно горкой. Так он разгорается лучше. Если речь идет о мангале и приготовлении пищи, то чтобы древесный уголь равномерно разгорелся, те куски, что оказались по краям горки, выкладываем наверх. Те, которые были ближе к центру, оказываются с краю. Так ждем, пока все куски не покроются белым налетом и над ними перестанут появляться языки пламени. Вот теперь можно жарить шашлык.
Как разжечь древесный уголь? При помощи бумаги и тонких щепок или…строительного фена
Есть способ разжечь древесные угли без бумаги, спичек и дров. Нужен только строительный фен и электрическая розетка. Все. Ни бумаги, ни спичек. Берете фен, включаете на максимум, направляете поток воздуха на сложенный горкой уголь. Первый уголек вспыхнет где-то через полминуты, потом займутся остальные, минут через пять будут гореть все.
Древесный уголь считается универсальным материалом. Его применение не ограничивается только производством топлива. Уголь повсеместно используется для строительных работ в качестве материала для изоляции, в сельском хозяйстве в качестве добавок и элемента корма для скота.
Древесный уголь успешно применяют в металлургическом производстве и химической промышленности. Указанный материал полностью состоит из углерода, что делает его экологически безопасным и эффективным. По всем параметрам производство продукта является выгодным мероприятием, требующим использования специального оборудования и материалов.
Виды и области использования
Перед тем, как выбирать оборудование для производства древесного угля, необходимо определиться с типом материала, который будет использоваться в процессе. Известны три разновидности древесного угля:
- белый, получаемый из ясеня, дуба, акации, березы (твердых пород древесины);
- черный, получаемый из ивы, тополя, осины, липы (древесина, относящаяся к мягким породам);
- красный, изготавливаемый на основе исключительно хвойной древесины.
Последний тип производится особым методом. Происходит мягкое углежжение материала. В ходе процесса сырье помещается в специальную печь, где прогорает при температуре 355 0 С без доступа воздуха. Сырье сгорает, но не полностью, образуя угли.
В большинстве случаев для производственной деятельности используют черный тип.
Сферы применения довольно широки. Сырье является универсальным материалом, применяемым во многих производствах:
- в виде удобрения в сельском хозяйстве;
- в качестве материала для дымового пороха;
- как сырье для изготовления активированного угля, используемого в медицине;
- как восстановитель в промышленности;
- как очищающий материал для воды, выбросов газа и сточных вод с химических предприятий;
- в виде подкормки для скота в животноводстве;
- для выплавки редких металлов;
- для производства противогазов как средство, улавливающее ядовитые газы;
- при изготовлении электродов;
- при производстве красок;
- для полирования полиграфических деталей;
- при изготовлении пластмасс;
- при изготовлении сопротивлений и контактов, устанавливаемых в электротехнику;
- при производстве стекла;
- в качестве строительного изоляционного материала.
Применяемое оборудование
Производство древесного угля требует применения оборудования:
- генератор электрической энергии;
- устройство для колки дров гидравлического типа;
- углевыжигательная печка;
- бензопила;
- весы.
Основным оборудованием для производства древесного угля является углевыжигательная печь. Она представляет собой механизм, в котором происходит прогорание древесины до образования углей.
Особенность технологии заключается в необходимости использовать специальную печь с пиролизом. В процессе пиролиза углерод разлагается при малом количестве кислорода.В специальных углевыжигательных печах применяется технология пиролиза, при которой древесина прогорает, но не сгорает до конца, превращаясь в уголь.
Минимальная стоимость таких печей составляет 20-100 тысяч рублей. Подобные расценки касаются оборудования, уже бывшего в употреблении. Новые печи с высокой производительностью обойдутся в несколько раз дороже. Их цена достигает 2 миллионов рублей. Современные модели способны перерабатывать древесину вплоть до образования угольной пыли, пользующейся высоким спросом в ряде производственных сфер.
Стоимость стандартного генератора электроэнергии составляет 20 тысяч рублей. Минимальная цена бензопилы и весов начинается от 5 тысяч рублей. Средняя стоимость всего оборудования составляет 150-450 тысяч рублей. Конечная цена зависит от качества и производительности оборудования.
Технология изготовления угля
Для производства угля предусмотрена особая технология, состоящая из 4 этапов:
- воздействие на древесину огня при соблюдении условий (пиролиз);
- прокалка;
- остывание.
На первом этапе необходимо тщательно просушить поступившее сырье. Сырая древесина плохо тлеет. Перед ее поджиганием требуется процедура сушки. Сырье помещают в специальный блок углевыжигательной печки. В него подается дымовой газ, разогретый до 150 0 С. Длительность процедуры зависит от влажности используемой древесины. Чем выше ее влажность, тем дольше происходит ее обработка газом.
После сушки процент влажности сырья должен составлять минимальные значения. Для пиролиза, происходящего на втором этапе производства угля, подходит сырье с максимальной влажностью 5%.
Процесс пиролиза проходит несколько стадий:
- температура в печи увеличивается до 300 0 С;
- при указанном значении процент влажности сырья достигает нулевой отметки, оно активно поглощает тепло;
- происходит обугливание древесины;
- обугленный материал подвергается действию повышенной температуры, достигающей 400 0 С;
- происходит тление сырья с активным выделением теплоты;
- при тлении материал становится древесным углем.
В конце процесса пиролиза получается сырье с высоким содержанием углерода. Его уровень достигает 75%.
После пиролиза получившийся уголь проходит прокалку. На указанном этапе от сырья отделяются содержащиеся в нем газы и смолы.
На заключительном этапе технология производства угля предусматривает его остывание. Процедура заключается в уменьшении температуры внутри печи. Выгрузка угля из нее возможна, когда сырье не будет самовоспламеняться при воздействии на него кислорода. Оптимальной температурой угля с возможностью его выгрузки считается 40 0 С. Иногда выгрузку начинают уже при 85 0 С.
Схемы изготовления древесного угля в домашних условиях
Существенно упростить процесс производства угля и избежать значительных финансовых трат на оборудование помогут три схемы его изготовления в домашних условиях:
- на базе дровяной печки;
- в яме;
- при помощи бочки.
Первый способ считается самым простым и имеющим минимальные затраты. Не рекомендуется использовать такой способ в закрытых помещениях. Производство древесного угля требует герметичности используемого оборудования и отсутствия в печи кислорода. Не рекомендуется находиться в помещении в процессе горения дров. При нем активно выделяется опасный для человека углекислый газ, приводящий к отравлениям.
В обычную печь закладывается древесина и поджигается. Как только дрова разгорятся, необходимо прикрыть поддувало вместе с дверцами. Благодаря этому внутри печи создадутся условия, схожие с условиями внутри специализированной углевыжигательной печи. На тление угля уходит порядка 15-20 минут. Сырье потребуется охладить.
Изготовление угля в яме является самым примитивным, но имеющим применение способом. При соблюдении ряда условий имеется возможность добиться конечного продукта с неплохими свойствами.
Процедура изготовления угля в яме состоит из этапов:
- на открытом участке земли вырывается яма цилиндрической формы шириной 0,8 м и глубиной 0,5 м;
- дно ямы засыпается песочно-глиняной смесью и тщательно утрамбовывается во избежание смешения сырья с землей;
- на дно ямы выкладывается материал для розжига, в качестве которого подойдет мелкий хворост с берестом;
- к смеси хвороста добавляется первая небольшая порция дров без коры;
- к дровам добавляются заранее очищенные от коры древесные материалы, нарубленные на куски размером 30 см каждый;
- к прогоревшей порции дров добавляется новая, пока яма не заполнится до самого верха;
- в процессе прогорания дров необходимо тщательно их шевелить, за счет этого увеличивается плотность их прилегания;
- на выжиг древесины уходит порядка 1,5 часа, после чего яму потребуется герметизировать, накрыв слоем толстого листового металла, способного прекратить доступ кислорода в яму;
- остывание угля в яме длится несколько суток;
- готовое сырье достается из ямы, просеивается и фасуется.
Изготовление угля в бочке
Указанный способ считается более совершенным. В качестве оборудования для него используется бетонная бочка, на дно которой выкладываются огнеупорные кирпичи в вертикальном положении. Между кирпичами выкладывается растопочный материал, а сверху них устанавливается решетка из металла, на которую раскладываются нарубленные дрова.
Как дрова разгорятся, бочку сверху накрывают плотным слоем листового металла. Производство древесного угля подобным образом требует особой герметичности используемой бочки. Плотная герметизация необходима, когда дым от горящих дров приобретет сизый оттенок. В закрытом положении бочка остается до самого момента ее остывания.
На последнем этапе готовый уголь достается из емкости, проходит сортировку и фасуется.
Древесный уголь до сих пор используется во многих областях нашей жизни, часто являясь незаменимым продуктом. В первую очередь нужно составить бизнес план, который поможет начать отличное, прибыльное производство.
Сегодня можно быстро наладить производство древесного угля различного типа:
- черный из мягких пород древесины (ольхи, липы, тополя, осины);
- белый из твердых пород (граба, березы, дуба, вяза);
- красный, получаемый методом мягкого углежжения.
Технология изготовления
Бизнес по производству угля - это использование специальной технологии, позволяющей из древесного сырья производить уголь, применяемый сегодня во многих отраслях. При этом используется процесс пиролиза, то есть сырье прожигается в печи без доступа кислорода. Для такого производства применяются специальные углевыжигательные печи, состоящие из камеры для изготовления угля и сушки.
Процесс следующий: сырье подается в загрузочную камеру, после чего начинается его выжигание.
После того как датчики показывают, что уголь выгорел, полностью высох, его начинают выгружать для остывания.
Для изготовления древесного угля можно применять различное сырье: сучки, пеньки, большая часть отходов лесозаготовительного производства, мебельных фабрик, прочих деревообрабатывающих предприятий. План может учитывать и то, что для производства может быть использованы и обычные дрова, хотя такое сырье и дороже, а качество угля получается выше. Примерный расход сырья для изготовления одной тонны продукции: березовые дрова - 7-8 кубических метров, дрова из мягколиственных пород - 11-12 кубических метров.
Вернуться к оглавлению
Примерные расходы на организацию производства
Составляя план производства угля, учитываем такие финансовые расходы:
Покупка оборудования для производства древесного угля:
- специальная углевыжигательная печь, стоимость которой составляет от 17 до 100 тысяч рублей;
- гидравлическое оборудование для колки дров и сырья, обычный колун. Стоимость - от 55 руб. за штуку;
- электронные весы стоимостью от 5 тыс. руб;
- бензопилы стоимость около 5 тыс. руб;
- электрогенератор стоимость около 12 тыс. руб;
Закупка сырья (план - 30 тонн продукции в месяц):
- колотые дрова. Стоимость от 1200 руб. до 1700 за один куб. м. Можно сэкономить, используя отходы лесозаготовительного предприятия, стоимость тут намного меньше, но зато качество угля ниже;
- пакеты для расфасовки продукции производства. Стоимость - от 7-10 руб за одну штуку.
- Зарплата работникам производства: при расчете на пять человек - 75-100 тыс. руб. за месяц.
- Документы, которые требуются, чтобы оформить бизнес. Стоимость примерно от 10 тыс. руб.
- Далее план должен включать такие расходы:
- аренда помещения цеха под производство и склад - от 20 тыс. руб;
- рекламные, транспортные и другие расходы.
Итого, минимальный план изготовления древесного угля и его реализации требует начальных инвестиций от 500 тысяч рублей. Стоимость килограмма угля составляет 17-20 руб. Средний доход в месяц, который может давать такой бизнес на начальном уровне, составляет примерно 70 тыс. руб.
Вернуться к оглавлению
Окупаемость бизнеса
Любой план развития бизнеса должен обязательно учитывать окупаемость. При производстве древесного угля, чтобы был отличный начальный старт, можно начинать с производительности примерно в 30-40 тонн в месяц. Для этого можно закупать самые различные печи, это зависит от того, какой именно начальный капитал у вас имеется. Некоторые углевыжигательные печи более дорогие, есть модели, отличающиеся низкой ценой, но главное при этом правильно рассчитать их мощность и расход сырья. Рекомендуется сначала составлять план более экономного производства, постепенно наращивая мощность и определяя новые рынки сбыта.
Общие затраты на организацию такого собственного дела, как бизнес на древесном угле, включая закупку оборудования, оформление необходимой документации, аренду помещения либо участка, наем работников, могут составить примерно от 700 тыс. руб. до одного миллиона, что зависит от оборудования и производительности. Такой план должен обязательно включать в себя затраты, которые понадобятся на установку оборудования, склад уже готовой продукции, транспортировку угля. Обычно требуется наличие участка от 150 до 200 кв. метров.
Обслуживающий персонал для одной смены может составлять от двух человек, обычно специального обучения для работы с печами и сепараторами не требуется. Размещать производство можно даже в черте города, так как непрерывный процесс изготовления древесного угля практически не причиняет вреда для окружающей среды, то есть выброс вредных веществ минимален.
Прибыль, получаемая в месяц, зависит от того, насколько планируемый бизнес хорошо организован. Если предварительно организовать не только производство древесного угля, но и его упаковку и сортировку, это позволит более выгодно продавать продукцию, расширить клиентскую базу.
При правильно налаженном производстве и выходе готовой продукции в виде древесного угля от сорока тонн в месяц, сроки окупаемости вложенных инвестиций составят всего до 9 месяцев, то есть бизнес начнет давать прибыль уже в течение года.
Вернуться к оглавлению
Сырье для переработки
При составлении бизнес-плана для производства угля, необходимо позаботиться о закупках сырья. В зависимости от того, какая именно технология будет выбрана для этого, сырьем могут являться отходы лесозаготовительной промышленности, древесина березы и прочее сырье, спрессованное в большие брикеты. Для углевыжигательных печей можно приобретать любую древесину, но необходимо помнить, что она более дорогая в сравнении с прочими типами сырья, да и древесный уголь, который получается при этом, имеет не очень высокое качество.
Организовывая подобный бизнес, надо помнить, что отходы лесозаготовительной промышленности более выгодны в качестве сырья для древесного угля. Длина брикетов из подобного материала идеально подходит для печей, то есть их не надо дополнительно обрабатывать, обычно параметры составляют 0,4-0,55 метра. Хорошо подходит и то, что процент гнили площади торца тут составляет всего до 15, при этом линия раскола - до 18 см. Для производства идеально использование сырья из бурелома, растущего леса, горелого дерева, валежника.
Бизнес-план также должен обязательно содержать данные по объему закупаемого сырья, его качеству. Зависят показатели не только от требуемых объемов производства, но и от того, какой тип оборудования будет применяться, какой план для реализации продукции был составлен.
Как делают древесный уголь: отличительные химико-физические свойства + 3 вида вещества + 8 сфер применения + технологические аспекты + производственные условия + учет затрат + 2 традиционных способа изготовления в домашних условиях.
Древесный уголь появился еще издревле. Он изготавливался по примитивным технологиям в небольших количествах, а сам процесс обременял и длился долго. Со временем, когда потребности в веществе возросли, многие задумались, как делают древесный уголь, и открыли собственное производство.
Сегодня используется более упрощенная методология, задействовано современное оборудование, внедрены новые разработки и накоплены знания, поэтому получить качественный материал проще.
Поскольку древесный уголь пользуется повышенным спросом, бизнес по его производству достаточно прибыльный и перспективный.
Отличительные свойства древесного угля
Под древесным углем, в соответствии с Госстандартом 7657-84, понимается твердое, пористое вещество, способное выделять при сгорании энергию. В составе материала по большей мере находится углерод.
Во многом древесный уголь напоминает каменный, т.к. основным элементом и того, и другого выступает углерод.
Оба вещества, по сути, делаются из древесины. Однако для каменного угля используется древесина, которая разлагалась в условиях ограниченного доступа кислорода несколько столетий. Древесный же уголь делают из древесины обугленной. Прежде ее частично сжигают при малом содержании кислорода.
Материал известен своей экологичностью. Он не загрязняет природу едким дымом при том, что является хорошим видом топлива.
Также вещество выступает адсорбентом. Пористая структура позволяет очищать воду, газы, спирт. Благодаря уникальным химическим и физическим свойствам, такой уголь склонен к самовозгоранию, обладая повышенной теплотворной способностью, практически не уступающей каменному.
Когда производители качественно делают древесную продукцию, на выходе получается черный уголь с явно просматривающимся блестящим, синим отливом. Если материал надломить, видно, что сохраняется структура древесной породы, а поверхность в трещинах. Благодаря ним определяют, сколько вещество подвергалось обугливанию.
По всему миру ежегодные объемы производства древесного угля достигают 9 млн. т. Лидером является Бразилия. На долю России приходится около 100 тыс. т. В страну импортируют продукцию из КНР, Белоруссии, Украины.
Первенство по потреблению принадлежит Японии (60 кг в год на одного гражданина), в странах Европы количество потребляемого угля на душу населения приблизительно равняется 20 кг. В РФ этот показатель составляет 100 гр.
Разновидности и применение древесного угля.
Уголь классифицируют на 3 вида:
- Красный , древесным сырьем которого выступают хвойные породы. Его производство достигается за счет мягкого углежжения.
- Черный , его делают из ивы, осины и других мягколиственных древесных пород.
- Белый , получаемый из дуба, бука, березы, ясеня, граба и т.п. Сначала процесс обугливания происходит при низких температурах, а потом происходит резкий скачок до 1000°С. У белого угля не сохраняется кора, в отличие от черного.
Древесный материал отличается широким применением в разных сферах народного хозяйства. Уголь делают для дальнейшего использования при создании чистых ферросплавов в цветной/черной металлургии.
Изделия из металла проходят цементацию углем, чтобы в результате насыщения углеродом, улучшить их свойства, предотвратить окисление. В большинстве своем уголь из древесины требуется предприятиям, изготавливающим сероуглерод, кристаллический кремний.
Кроме того, вещество делают для:
- химпромышленности (производство красочных растворов, искусственного волокна, стекла, ядохимикатов, пластика, фильтров, целлофана, антисептика);
- строительства (в качестве поглотителя влаги и неприятных запахов);
- электротехники (за счет радиационной стойкости и нетоксичности применяется в создании радиодеталей, электродов, проводников и т.д.);
- медицины (в виде таблеток, как лечебный препарат);
- сельского хозяйства , в частности животноводства (добавка к обычному рациону птиц, КРС и МРС, удобрение верхнего слоя земли);
- цветоводства (органический элемент терра прета);
- пищевой промышленности (пищевой краситель, который на упаковках продуктов можно найти под маркой Е153);
- косметической индустрии (один из компонентов средств, призванных обеспечивать уход за кожей лица, тела, волосяным покровом).
В Японии древесный продукт имеет еще более разнообразное назначение. Уголь используют при закладке фундамента, выпечке печенья, производстве зубных щеток, мыла. Наш народ привык пользоваться им в быту, как топливом и при приготовлении пищи.
Каким образом уголь из древесины делают на заводах: технологические аспекты
Уголь из древесины делают за счет пиролиза . Это процесс, заключающийся в сухой перегонке сырья. Другими словами, в ходе производства происходит под действием высоких температур (с ограничением либо вообще без кислорода) разложение органических углеродных соединений.
Для пиролиза используют ретортные печи (пиролизные котлы) стационарного или мобильного типа, в которых имеется пирометр, позволяющий регулировать температуру. В загрузочное пространство сырье помещается вручную либо автоматически.
Однако сначала древесину выгружают на отведенное для этого место, сортируют. Если древесное сырье закупается не измельченное, его колют на дрова.
- На первой стадии производится сушка. Тогда температуру не поднимают больше 150°С.
- Когда из древесного материала уходит лишняя влага, температуру повышают и переходят к следующему шагу. В верхней камере печи образуется жар. Под его действием сжигается древесина, возникает древесный газ, который движется к соплу для смешивания с вторичным воздухом. В результате этих процессов образуется выгоревший, сухой уголь.
- Далее нужно совершить его прокалку. Таким образом, отделится смола и ненужные газы.
- После древесный продукт выгружают и дают ему остыть.
- Затем из него делают дробленную, .
Схема технологического процесса, протекающего за 16-20 часов, в ходе которого делают уголь, отображена на рисунке:
Сырьем служат:
- колоды;
- пеньки;
- ветки;
- корье;
- щепки;
- хлысты;
- отходы, получаемые при изготовлении мебели,
- поленья;
- опилки;
- заготовки дерева;
- капы;
- торф.
Закупка расходного материала организуется у лесничеств.
Чтобы изготовить 1 т угля, придется расходовать до 8 куб. м. березы. Если используются мягкие лиственные древесные породы, расход больше – до 12 куб. м. На заводах делают 3 марки угля: А, Б, В.
Правила безопасности при изготовлении древесного угля.
Согласно правилам безопасности, только произведенный уголь, объемы которого превышают 100 куб. дм, может самопроизвольно загореться. В силу этого необходимо принимать меры, предотвращающие самовозгорание.
Многие предприниматели, понимающие, как делают древесный уголь, увы, не соблюдают этих требований и не защищают продукцию от контакта с окислителем. Большой ошибкой также считается допущение скопления угольной пыли.
Когда работники делают древесный уголь, обязательно соблюдаются правила по охране труда Р О-00-97, ознакомиться с которыми вы можете здесь – https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/252437
Для транспортировки древесной продукции нужно эксплуатировать стальные бочки, крафтовые, бумажные, полипропиленовые мешки. Хранение угля происходит в складах закрытого типа, специальных бункерах, чтобы исключить попадание атмосферных осадков.
Доставка товара осуществляется насыпью или в упакованном виде с помощью грузовых автомобилей, крытых вагонов.
Необходимые условия для производства древесного угля
Делают древесный уголь, прежде создав для этого соответствующие условия:
- Во-первых, это помещение для цеха, расположенное за чертой города, открытый земельный участок, необходимый для котла. Площадь, учитывая отдельное помещение для склада, должна составлять не менее 200 кв. м.
- Во-вторых, требуется персонал, обычно 2-3 работника. Их нужно обеспечить рабочей формой (комбинезон, очки защитные, маска, перчатки). Помимо производственных рабочих нужно нанять бухгалтера, уборщицу, сторожа, менеджера по сбыту, водителя и несколько разнорабочих или грузчиков.
- В-третьих, оборудование.
Технологическое оснащение цеха, где делают древесный уголь, включает:
Установку, которой делают древесный уголь, нужно выбирать хорошую, тогда производство будет полноценным. Как её определить?
Не выбрасывает горелый удушливый запах в атмосферу. Он выделяется, но остается в топке, используемой для термического разложения следующей партии древесины и просушки. Также добротные ретортные печи минимизируют потери энергоресурса.
На рынке встречаются:
- габаритные комплексы стационарного типа, которые делают уголь в больших объемах;
- передвижные машины;
- вспомогательное оборудование.
На выбор оборудования существенное влияние оказывает планируемый объем производства и такие параметры:
Если процесс автоматизировать, компьютерная программа будет регулировать температуру в ретортах, сушильных камерах, задавать команды по внесению поправок, уменьшать ошибки работников, сократив их число, сообщать о наступлении следующей стадии производственного процесса.
На фото вы можете увидеть промышленную площадку и работающие ретортные печи. Их общая производительность достигает 20 бочек. В месяц это более 200 т древесного вещества (около 1,5 куб. сырья). Подобное оборудование окупается в течение 1-2 лет.
Еще одно важное условие для производства – это определенное количество сырья. Когда делают в месяц 25-30 т угля, расходуется в среднем 225-250 куб. м. древесины (в зависимости от породы). И еще дополнительно потребуется тара для фасовки.
Прямые и косвенные затраты на производство угля из древесины.
Древесный уголь делают при в размере не менее 1,5 млн. руб. Бизнес –направление весьма затратное. Больше всего денег придется потратить на мощное оборудование, цена которого в среднем составляет 800 тыс. руб .
Из установок отечественного производства обратите внимание на агрегаты «Заря». Хорошие показатели продемонстрировали также комплексы «Фантастика». Качественным делают древесный уголь печи ОД-30, ОД-60, цены на которые лежат в диапазоне 680-890 тыс. руб.
Рассчитывайте, что на аренду помещения и промплощадки может уйти около 200-400 тыс. руб. , расходы на покупку сырья обойдутся в 100 тыс. руб . Фонд оплаты труда и налоги выльются в 600 тыс. руб . Кроме того, учтите затраты на рекламу, транспорт – 50 тыс. руб . Оформление необходимых документов – около 10 тыс. руб. , коммунальные – 50 тыс. руб .
Итого, общая условная сумма начальных инвестиций, при которой делают древесную продукцию в массовом количестве, — 1,8 млн. руб.
Реализация 1 кг угля происходит по 18-35 руб. Чистая прибыль каждый месяц с производства 100 т готовой продукции составит 70-80 тыс. руб.
2 традиционных способа, как древесный уголь делают в домашних условиях
Простым дедовским методом делают древесный уголь в не таких масштабах, как при полноценном производстве. Поскольку стандартное оборудование для домашнего углежжения не подходит из-за громоздкости и дороговизны, многие приспособились к выжиганию сырья в ямах, бочках.
Первый способ.
Подразумевает изготовление угля в бочке. Этот метод более удобный, чем описанный ниже.
Делают древесное вещество в емкости объемом не менее 200 л. На дне бочки сверлят отверстие, чтобы врезать патрубок. К нему нужно присоединить пылесосный шланг, который будет подавать в зону горения первичный кислород. Металлическая емкость должна герметично закрываться, поэтому следует найти подходящую крышку.
Вспомогательным инструментом станет кочерга для перемешивания дров. Исполнителям необходимо подыскать стальной прут подлинней.
Древесный материал перед погружением в бочку обрабатывают, чтобы удалить кору. Она будет выделять много дыма, а выход с нее небольшой. Затем лесозаготовку пилят на поленья длиной 30 см.
Выкладываются дрова таким образом, чтобы плотно прилегать друг к другу. На дне резервуара делают небольшой огонь, после чего запускают пылесос. Обязательно нужно контролировать процесс, дабы вовремя закладывать очередную порцию.
Нельзя допускать превращение древесного угля в золу. В процессе работы заполнится вся бочка. Тогда ее плотно накрывают крышкой, выключают источник подачи воздуха, закрывают патрубок.
Остается дождаться, пока закончится углежжение. Емкость открывается исключительно при полном остывании ее стенок. Если встречаются необожженные чурки, их спокойно отправляют следующей партией.
Полученный уголь теперь пора просеять и расфасовать по мешкам.
Способы производства древесного угля.
Как делают древесный уголь? Основные этапы производства.
Второй способ.
Делают древесный уголь еще одним способом — в яме. Ее выкапывают в форме цилиндра. Можно сделать два мешка продукции с ямы таких параметров: 50 см – глубина, 80 см – диаметр.
Дно ее утаптывают, а вертикальные стены немного подчищают, так грунт не будет перемешиваться с древесиной. Разводится костер из сухих дров 30-40 см в длину. Постепенно люди, которые делают материал, должны подкладывать щепки, тонкие ветки.
Когда костер разгорится до нужной степени, можно приступать непосредственно к углежжению. Древесное сырье постепенно добавляют, периодически помешивая прогорающие дрова. Как и с бочкой, яму необходимо заполнить полностью.
Так делают на протяжении 3-6 часов. Продолжительность зависит от многих факторов: влажности воздуха, размеров древесины, плотности. Выжиг дров из твердых пород длится дольше, но результат труда получится на славу.
По заполнению яму накрывают листвой, травой, небольшим слоем почвы. Все это утрамбовывается. Уголь в таких условиях должен пролежать 48 часов. После остывания он готов к просеиванию.
Древесный уголь – весьма ценный продукт. Несмотря на «газовую революцию», он и в будущем будет хорошим биотопливом, незаменимым помощником во многих областях.
Даже если на внутреннем рынке спрос немного «просядет», всегда можно наладить экспорт продукции.
Так почему бы не узнать досконально на практике, как делают древесный уголь, чтобы выпускать качественный продукт и получать с этого прибыль? Или, как минимум, обеспечить им собственные нужды.
Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту
Человек ежедневно использует различные виды энергии, и ее потребление возрастает в геометрической прогрессии, поэтому растет и потребность в топливе, благодаря которому она вырабатывается и которое принято относить к возобновляемым ресурсам, ведь деревья растут.
Кроме того, данный вид топлива - биологический, а это означает, что он экологически чист и безопасен для атмосферы. Именно поэтому многих может заинтересовать бизнес-план производства древесного угля.
Особенности и характерные черты
Производством древесного угля на Руси занимались с очень давних времен - его в использовали в кузницах для печей. Поэтому, составив бизнес-план производства древесного угля и занявшись его реализацией, вы не просто откроете свое дело, а продолжите многовековую традицию.
Перед тем как решиться на открытие собственного производства в данной сфере, необходимо разобраться в основных его нюансах. Древесный уголь представляет собой вещество с высоким содержанием углерода, которое получается посредством пиролиза древесины в условиях вакуумной среды, то есть без какого-либо доступа кислорода.
Это означает, что вам потребуются специальные печи для выжигания угля, где будет осуществляться первичное горение сырья. Пламя в данном случае создается благодаря использованию газов, то есть летучих пиролизных продуктов, а не за счет процесса тления древесины.
Если говорить простыми словами, то производится обугливание сырья при температуре 450-500 градусов по Цельсию. В результате пиролиза получается не только основной продукт, но и ацетон, уксусная кислота, смолы, метанол и прочие продукты.
Поэтому бизнес-план производства древесного угля должен включать возможность производства дополнительных продуктов. Однако если выработка жидких компонентов осуществляется в малых количествах, которые совершенно невыгодно перерабатывать, то лучше использовать их для формирования тепла, что позволит существенно уменьшить расходы в данной области.
Общая картина
В мире производится девять миллионов тонн угля ежегодно. Бразилии принадлежит первое место на планете по изготовлению данного типа топлива. В России, при том, что тут имеется обилие лесных массивов, ежегодно производится лишь 100 тысяч тонн угля, поэтому в стране наблюдается сильный его недостаток.
Именно поэтому постоянно импортируется уголь, производимый в Белоруссии, Украине и Китае. Любой предприниматель вполне может занять свое место в данной нише, так как отечественный продукт надлежащего качества пользуется среди потребителей огромным спросом.
Технология производства древесного угля
Перед тем как начать свой бизнес, необходимо определиться с целым рядом очень важных моментов. В первую очередь вам стоит решить, какая будет использоваться технология производства древесного угля, а также какой структурой будет обладать сырье. В случае, если вы заинтересуетесь производством «белого» угля, то сможете осуществлять его экспорт в Японию, где он пользуется очень большим спросом.
Хозяева частных домов, в которых есть камины, обычно приобретают «красный» уголь. Его производство осуществляется с мягким углежжением и при невысокой температуре. И теперь мы вплотную подошли к вопросу о том, из чего делают древесный уголь. Для этого используется древесина либо ее отходы. Стоит отдавать предпочтение твердолиственным породам. В последнее время все чаще используются в качестве сырья отходы хвойных, кустарниковых пород деревьев, а также осина.
Суть производственного процесса
Итак, если вы составили бизнес-план производства древесного угля, то, производя предварительные расчеты окупаемости, учитывайте тот факт, что на деле может оказаться так, что выход угля будет гораздо меньше, чем вы предполагали.
Это связано с тем, что в аппарат попадает кислород, из-за которого происходит непосредственное горение древесины. Именно поэтому вы должны заняться организацией четкой производственной структуры и технологии, позволяющей снизить потери, а также не допустить брака в виде недожженного продукта с трещинами и запахом смол.
Рабочий процесс
Чтобы начать деятельность, вам потребуется специальное оборудование для производства древесного угля. Его существует очень много, но следует выбрать такое, которое можно использовать в промышленных масштабах для активной переработки лесных отходов. Фабрику стоит размещать в непосредственной близости от древесного производства, а ее оборудование должно соответствовать масштабам отходов.
Можно возвести свое производство рядом с лесоповалом. Если сырье будет находиться максимально близко, то вы сможете уменьшить расходы, связанные с его перевозкой. Поэтому оборудование для производства древесного угля должно быть транспортабельным - это позволит следовать за лесозаготовительным производством.
Важно, чтобы процесс изготовления был экологичным, что позволит уменьшить выбросы, наносящие немалый вред окружающей среде. Если печи для выжига древесного угля обладают простой конструкцией, то пользоваться ими и ремонтировать, в случае возникновения каких-либо неисправностей, не составит труда.
Производственный процесс
Все производство включает три этапа. На первом осуществляется сушка древесины, с которой будет осуществляться последующая работа. Всем известно, что влажное сырье тлеть не будет. На втором этапе начинается процесс пиролиза. Во всем производстве этот шаг является наиболее важным. На третьем этапе осуществляется прокалка, в процессе которой от заготовленного угля будут отделяться лишние газы и смолы.
Печь, предназначенная для производства бескислородного пиролиза, оборудована ретортой, представляющей собой замкнутый сосуд, нагреваемый снаружи. Процесс горения осуществляется сначала в камере, из которой воздух предварительно выкачивается.