Производим древесный уголь в домашних условиях

Древесный уголь используется человечеством уже много веков. Он имеет высокое содержание чистого углерода (от 80 до 90%) и благодаря этому относится к наиболее эффективным видам топлива. Древесный уголь активно используется как в промышленной, так и в бытовой сфере.

В данной статье подробно рассмотрим, как получить древесный уголь в домашних условиях. Это позволит вам значительно сэкономить на покупке готового бездымного топлива.

Основные преимущества

Древесный уголь получают методом пиролиза, сырьем для котoрого выступает древесина. В процессе пиролиза древесину в бескислородной среде нагревают до высоких температур. Готовый продукт поставляется на предприятия и на полки магазина для массового потребления. Он продается расфасованном виде и используется в быту для замены дров при готовке на мангале или в качестве топлива для биокамина.

К преимуществам продукта относятся:

• отсутствие в его составе вредных веществ (серы, фосфора);
• практически полное отсутствие выбросов в атмосферу: именно поэтому использовать топливо можно в декоративных каминах без дымохода;
• полное сгорание: не образуется большого количества золы;
• высокая теплотворность;
• возобновляемость: растительное сырье восстановимо в природе.

Сфера применения

Древесный уголь используется в промышленности в следующих целях:

• для применения в составе фильтров;
• для плавки кристаллического кремния;
• для использования в металлургии (насыщение стали углеродом, получение чистых сплавов);
• для производства стекла, некоторых видов пластмасс, красок;
• для изготовления натурального красителя для пищевой промышленности;
• для изготовления активированного угля;
• для использования в сельском хозяйстве;
• для применения в качестве удобного бытового топлива для печей, каминов, мангалов.

При сжигании в печах и каминах данный вид топлива сгорает практически без языков пламени, обеспечивая ровный и интенсивный жар. Наиболее высоко ценится продукт марки А, который изготавливается из твердых пород древесины.

Важно! Если древесный уголь используется в помещении (для отопления или приготовления пищи), то разжигать его рекомендуется без применения химических средств для растопки. Это позволит избежать появления неприятного запаха и падания в пищу вредных веществ. Розжиг углей в таком случае ведется с использованием бумаги и сухих лучинок.

Технология производства

Широкое применение древесного угля в промышленности требует его заготовки в больших объемах. Сырьем для этого служат крупные отходы деревообрабатывающего производства. Именно поэтому печи для пережигания угля устанавливают на территории деревообрабатывающих предприятий или в непосредственной близости от них.

Технология углежжения позволяет из сырой древесины получить продукт с максимально высоким содержанием углерода. С этой целью посредством пиролиза из сырья удаляют все остальные вещества органического и неорганического происхождения.

Пиролиз - это процесс термического разложения материала в условиях дефицита кислорода.

Производство угля из древесины включает следующие этапы:

• Предварительная подготовка древесного сырья.
• Сушка древесины. Пиролиз требует минимального содержания влаги в сырье и обязательную сушку древесины при температуре не выше 150°С.
• Процесс пиролиза. Древесный полуфабрикат нагревают до 150-350°С, ограничив при этом приток кислорода в камеру. В результате термического разложения древесины начинается процесс образования угля с выделением пиролизных (горючих) газов.
• Процесс прокалки. Для выделения из угля газообразных остатков лишних веществ (в первую очередь смол) нагрев повышают до 500-550°С.
• Процесс восстановления. Производят охлаждение полученного угля.

Соблюдая все технологические требования, в промышленных масштабах можно получить древесный уголь высокого качества с 90% содержанием углерода.

Промышленная печь для углежжения состоит из:

• цилиндрического или прямоугольного корпуса,
• топочной камеры.

Процесс изготовления:

• поверх камеры установить две реторты (емкости закрытого типа);
• заполнить реторты сырьем;
• нагреть древесину извне;
• стенки емкостей передадут тепло содержимому, помимо этого в процессе пиролиза задействуется выделяемое древесиной в ходе термической реакции тепло.

Изготовление угля из дерева в промышленной печи:

• в одной из реторт промышленной печи проходит процесс пиролиза;
• во второй реторте производится сушка сырья;
• дожигаются выделяющиеся при пиролизе горючие газы;
• выделенная тепловая энергия тратится на сушку сырой древесины;
• производится прокаливание готового продукта;
• осуществляется выгрузка и подготовка к фасовке: для этого крупные куски дробят до требуемой фракции;
• уголь ссыпается в мешки или пакеты;
• при необходимости выполняется брикетирование продукта.

Кроме промышленной существует также печь непрерывного действия. В этом случае все операции по превращению древесного сырья в топливо проходят в одной емкости одновременно. По высоте эта емкость разбита сверху вниз на разные температурные зоны: сушка, пиролиз, прокалка, восстановление.

Изготовление древесного угля своими силами

Если вы располагаете подходящим сырьем и желаете сэкономить на покупке этого недешевого топлива, то вам будет интересна информация о том, как сделать древесный уголь своими руками.

В качестве древесного сырья лучше использовать тот материал, который имеется в наличии в большем количестве или который проще достать.

Качество полученного топлива зависит от характеристик древесины:

• марка А — из дерева твердых пород (берёза, вяз, дуб, граб);
• марка Б — хвойная древесина (пихта, сосна, ель) + древесина из списка А;
• марка В — дерево мягких пород (ива, ольха, липа, тополь и т.д.).

Наиболее доступное и распространенное сырье — березовые дрова. Полученное из них по технологии пиролиза топливо характеризуется высокой теплотой сгорания и ровным жаром. Такой уголь идеально подходит для мангала.

Чтобы сделать древесный уголь в домашних условиях прибегают к одному из двух методов:

• с помощью самодельной печи для углежжения, которая изготавливается из металлической бочки;
• с помощью пережигания в яме (классическая технология).

Изготовление в печи из металлической бочки

Используется металлическая бочка с толстыми стенками, объем которой подбирается в соответствии с количеством перерабатываемого сырья. Обычно используется емкость на 200 л. Если в бочке хранился бензин или иные нефтепродукты, ее предварительно выжигают.

Важно! Резервуары из-под химических веществ ни в коем случае нельзя использовать, так как процесс пиролиза может быть при этом нарушен. Кроме того, велик риск проникновения в топливо или полученное во время пережигания образование опасных для здоровья соединений.

Способ изготовления №1:

• Установить на дно бочки объемом 100-200 литров на ребро шесть огнеупорных или обычных полнотелых кирпичей.
• Развести между ними огонь с использованием бумаги, щепок или лучинок.
• Аккуратно добавить куски древесины, чтобы по мере сгорания угли заполнили промежутки между ними.
• Поставить на кирпичи металлическую решетку.
• Положить на решетку до самого верха плотными слоями ряд за рядом дрова.
• Заполнить бочку и подождать появления языков пламени на поверхности.
• Закрыть бочку куском листового железа, оставив с краю небольшую щель для минимального притока воздуха. О том, что процесс близится к завершению, можно узнать по цвету дыма: когда дрова прогорят, их цвет поменяется на сизый.
• Сдвинуть крышку бочки таким образом, чтобы емкость оказалась герметично закрытой.
• После полного остывания закрытой бочки можно выгрузить готовое биотопливо.

Обратите внимание! Ускорить процесс пережигания древесины поможет принудительная подача воздуха в заранее выполненное отверстие в нижней части емкости. Для наддува используют садовый пылесос-воздуходувку или обычный бытовой агрегат, включенный «на выдох».

Способ изготовления №2:

• Подготовить платформу, изолированную от грунта. Платформу делают из кирпичей, уложенных на кусок листового железа.
• Уложить дрова между кирпичами и развести огонь для нагрева бочки.
• Установить бочку на платформе.
• Бочку наполнить плотно уложенными кусками дерева и практически герметично закрыть металлической крышкой. Небольшие щели или отверстия необходимы для выхода газов.
• Когда температура внутри бочки поднимется до 350 градусов, начнется термическое разложение дров из березы или иной древесины. При этом из бочки будет выходить газ. Прекращение выхода газов означает завершение процесса окисления.
• Еще некоторое время оставить бочку на костре.
• Снять с огня и закупорить газоотводные отверстия в крышке.
• Оставить емкость до полного остывания.
• Открыть крышку и проверить качество собственноручно сделанного древесного угля.

Изготовление с помощью пережигания в яме

Этому способу уже несколько веков.

Способ изготовления:

• В грунте делается яма цилиндрической формы с вертикальными стенками. При глубине приямка 50 см и диаметре около 80 см можно получить пару мешков углей.
• Плотно утрамбовать дно, чтобы избежать попадания грунта в готовое топливо.
• Развести в яме костер из щепок и веток.
• Плотными слоями подкладывать подготовленную древесину в хорошо разгоревшийся по всему дну огонь. Дрова добавляют по мере прогорания до тех пор, пока вся яма не заполнится углями (на это требуется порядка 3-4 часов).
• Прикрыть яму зелеными листьями и травой.
• Засыпать слоем земли и утрамбовать.
• Через двое суток яму можно раскрыть, извлечь, просеять готовое топливо, после чего расфасовать его по мешкам.

Внимание! Для получения древесного угля хорошего качества, нужно использовать дрова без коры. Это значительно снизит количество дыма в процессе. Имейте в виду, что куски древесины длиной более 30 см неудобны в использовании и для их прогорания требуется больше времени.

Заключение по теме

Имея представление, как сделать кусковой древесный уголь самому, можно заготовить качественное биотопливо и значительно сэкономить средства. Сырьем для этого могут послужить срубленные при расчистке участка деревья или закупленные дрова. При определенном опыте и сноровке можно получить древесный уголь хорошего качества без недожога или пережога.

Видео по теме: