Κλίβανοι καύσης άνθρακα για την παραγωγή ξυλάνθρακα. Φτιάξτο μόνος σου κάρβουνο

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Το κάρβουνο είναι ένας από τους αρχαιότερους τύπους καυσίμων. Χρησιμοποιείται όχι μόνο για το μαγείρεμα και τη θέρμανση του σπιτιού. Χρησιμοποιείται στη χημική και μεταλλουργική βιομηχανία, στην κτηνοτροφία και τις κατασκευές, την ιατρική και τη φαρμακολογία. Σήμερα, ο κύριος όγκος του άνθρακα παράγεται σε εργοστάσια μικρής κλίμακας. Η παραγωγή ξυλάνθρακα και η πώλησή του είναι μια κερδοφόρα επιχείρηση σε περιοχές όπου αναπτύσσονται δάση, και μπορείτε ακόμη και να το οργανώσετε στην τοποθεσία της χώρας σας.

Διαδικασία ανθρακοποίησης

Ως πρώτες ύλες ξύλου, χρησιμοποιούνται όχι μόνο καυσόξυλα διαφόρων τύπων ξύλου, αλλά και απόβλητα από την επεξεργασία ξύλου ή την παραγωγή επίπλων: κόμποι, κάνναβη, πριονίδι. Η τύρφη χρησιμοποιείται σε υγροτόπους.

Το ξύλο κατά τη διαδικασία της απανθράκωσης περνά από τρία στάδια: προξήρανση, θερμική αποσύνθεση και ψύξη.

Η αρχική ξήρανση και θέρμανση των πρώτων υλών στον θάλαμο οφείλεται στη θερμότητα που παρέχεται από έξω. Η δική του διαδικασία απελευθέρωσης θερμότητας (χημική εξώθερμη αντίδραση) ξεκινά όταν η θερμοκρασία του ξύλου φτάσει τους 280°C. Περαιτέρω προμήθειαη θερμότητα δεν χρειάζεται πλέον.

Ο τελικός άνθρακας μετά την καύση ψύχεται σε θερμοκρασία στην οποία είναι αδύνατη η αυθόρμητη καύση του άνθρακα, δηλαδή κάτω από 40°C.

Κατά τη διάρκεια της πρώτης ημέρας, υπάρχουν ακόμη πολλοί υδρατμοί στο μείγμα καυσαερίων και προϊόντων απανθράκωσης, που απελευθερώνονται κατά τη διαδικασία ξήρανσης. Το μείγμα στη συνέχεια γίνεται πιο στεγνό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρόσθετο καύσιμο στον ίδιο φούρνο ή, πιο αποτελεσματικά, σε έναν κοντινό φούρνο.

Εξοπλισμός καύσης άνθρακα

Κλίβανοι ξυλάνθρακα διαφόρων δυνατοτήτων χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ξυλάνθρακα. Αποδεικνύεται τέτοιος άνθρακας στη διαδικασία της πυρόλυσης, δηλαδή, το ξύλο καίγεται χωρίς οξυγόνο.

Οι κλίβανοι άνθρακα για την παραγωγή ξυλάνθρακα παράγονται σταθεροί και κινητές.

Σταθερός εξοπλισμός χρησιμοποιείται από αρκετά μεγάλους κατασκευαστές για τη συνεχή διαδικασία πυρόλυσης μεγάλων όγκων ξύλου.

Οι μεγάλοι φούρνοι είναι πολύ πιο παραγωγικοί από τους κινητούς, μπορούν να χρησιμοποιήσουν διάφορους τύπους καυσίμων, αλλά έχουν υψηλές περιβαλλοντικές απαιτήσεις.

Οι κινητοί κλίβανοι είναι αναποτελεσματικοί, μικρού μεγέθους και χρησιμοποιούνται είτε σε μέρη όπου υπάρχουν διαθέσιμες πρώτες ύλες, όπως τοποθεσίες υλοτόμησης, είτε όπου χρειάζεται το τελικό προϊόν, όπως εργοτάξια.

Οι κινητές σόμπες τροφοδοτούνται από τα ίδια άχρηστα ξύλα από τα οποία παράγεται ο άνθρακας.

ΑνΕάν ο κλίβανος λειτουργεί με απόβλητα, το όφελος είναι διπλό, και ο άνθρακας παράγεται χωρίς πρόσθετο κόστος καυσίμου και τα απόβλητα επεξεργάζονται, τα οποία θα πρέπει να απορριφθούν, ξοδεύοντας χρήματα και χρόνο για αυτό. Αυτός ο τύπος παραγωγής ξυλάνθρακα είναι ο φθηνότερος.

Εξοπλισμός συνεχούς καύσης κάρβουνου

Μια ξεχωριστή ομάδα είναι οι κλιβάνοι άνθρακα, στους οποίους τα καυσαέρια από την καύση καυσίμου εισέρχονται στον θάλαμο, περνούν μέσα από το ξύλο, προσκολλούν ατμούς και αέρια, που είναι προϊόντα ξήρανσης και απανθράκωσης των πρώτων υλών ξύλου, και βγαίνουν έξω. Σε αυτά, η διαδικασία πυρόλυσης γίνεται πιο ομοιόμορφα, καθώς το ξύλο έρχεται σε άμεση επαφή με το ψυκτικό που παρέχεται από κάτω. Όμως τα πυροαέρια περιέχουν υψηλή συγκέντρωση χημικών ενώσεων, οι οποίες είναι προϊόντα αποσύνθεσης ξύλου, επομένως πρέπει να εγκατασταθεί πρόσθετος εξοπλισμός για χρήσιμη χρήση ή καύση παραπροϊόντων πυρόλυσης.

Έτσι λειτουργούν οι κάθετοι αποστακτήρες συνεχούς λειτουργίας, στον θάλαμο των οποίων το ξύλο στεγνώνει στο επάνω μέρος, πραγματοποιείται πυρόλυση στο μεσαίο στρώμα, φρύξη του άνθρακα και ψύξη του - στο κάτω μέρος.

Κλίβανοι κάρβουνου με αντικαταστάσιμα δοχεία ή αποστακτήρες λειτουργούν επίσης συνεχώς. Η αρχή λειτουργίας τέτοιων εγκαταστάσεων είναι ότι κάθε επόμενη παρτίδα πρώτων υλών θερμαίνεται στην απαιτούμενη θερμοκρασία λόγω εξώθερμης αντίδρασης στην προηγούμενη.

Σε αυτή την περίπτωση, η διαδικασία σχηματισμού άνθρακα λαμβάνει χώρα σε κάθε θάλαμο ανεξάρτητα από τους άλλους, και τον κλίβανο, στον κλίβανο του οποίου εκκενώνονται αέρια πυρόλυσης,βρίσκεται χωριστά από εναλλάξιμους θαλάμους.

Οι θάλαμοι υποδοχής και πυρόλυσης είναι κατασκευασμένοι από μέταλλο με θερμομόνωση.

Εξοπλισμός καύσης άνθρακα περιοδικού κύκλου

Το πιο απλό σχέδιο ενός κλιβάνου με κάρβουνο είναι ένα συνηθισμένο μεταλλικό βαρέλι διακοσίων λίτρων στο οποίο τοποθετούνται ξύλα και πυρπολούνται. Δεν παρέχεται πρόσθετη θερμότητα και τα αέρια ατμού απομακρύνονται μέσω μιας ειδικής μικρής οπής. Η παραγωγή άνθρακα χαμηλής ποιότητας, με απόδοση μικρότερη από δεκαπέντε τοις εκατό, είναι βρώμικη, αλλά πρακτικά χωρίς κόστος.

Σήμερα υπάρχουν σχέδια κλιβάνων με κάρβουνο στους οποίους τα τοιχώματα του θαλάμου θερμαίνονται με ψυκτικό υγρό, από το οποίο η θερμότητα μεταφέρεται στα καυσόξυλα σε αυτόν. Πρόκειται, κατά κανόνα, για κλιβάνους άνθρακα περιοδικού κύκλου, όπου, σε ορισμένα χρονικά διαστήματα, λαμβάνει χώρα όλη η διαδικασία καύσης άνθρακα: φορτώνονται καυσόξυλα, επανατροφοδοτούνται, εκφορτώνονται έτοιμος άνθρακας, φορτώνονται ξανά καυσόξυλα κ.λπ..

Σε μηχανές μικτής δράσης, το ξύλο φορτώνεται περιοδικά και ο τελικός άνθρακας εκφορτώνεται, αλλά ένα μέρος του ξύλου βρίσκεται πάντα σε διαδικασία πυρόλυσης.

Οι κλίβανοι μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από μέταλλο ή τούβλο.

Κλίβανος ξυλάνθρακα τριών θαλάμων

Το μίγμα ατμού-αερίου, το οποίο αποβάλλεται από τον θάλαμο πυρόλυσης, συμπυκνώνεται κατά την ψύξη. Το υγρό πυρόλυσης (υγρό) και τα μη συμπυκνώσιμα αέρια, καθώς δεν χρησιμοποιούνται ακόμη ευρέως, χρησιμοποιούνται ως πρόσθετο καύσιμο στον θάλαμο καύσης. Απόσυρση πλευράςπροϊόντα για μετάκαυση παρέχονται από το σχεδιασμό του κλιβάνου. Το αποτέλεσμα αυτού του σχεδιασμού δεν είναι μόνο η εξοικονόμηση καυσίμων, αλλά και η προστασία του περιβάλλοντος.

Οι κλιβάνοι άνθρακα με τρεις θαλάμους παρέχουν έναν συνεχή κύκλο παραγωγής άνθρακα. Σε κάθε θάλαμο, ένα από τα στάδια του κύκλου πραγματοποιείται χωριστά και η αρχική ξήρανση της πρώτης ύλης συμβαίνει λόγω της θερμότητας που λαμβάνεται κατά την καύση των αερίων πυρόλυσης. Εκτός από την εξοικονόμηση καυσίμου, τέτοιοι φούρνοι έχουν πολλά άλλα πλεονεκτήματα. Δεδομένου ότι η φόρτωση του ξύλου και η εκφόρτωση του τελικού άνθρακα γίνονται σε διαφορετικούς χρόνους, το προσωπικό σέρβις φορτώνεται πιο ομοιόμορφα. Το κόστος ενός κλιβάνου τριών θαλάμων είναι χαμηλότερο από αυτό ενός κλιβάνου ενός θαλάμου ίδιου μεγέθους και η απόδοση και η διάρκεια ζωής είναι υψηλότερες λόγω της κατανομής φορτίου.

Τέτοιος εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για μακροχρόνια λειτουργία σε βιομηχανίες μεγάλης κλίμακας και εάν είναι εξοπλισμένος με λέβητα παραγωγής αερίου, τότε το πριονίδι και τα ροκανίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο.

Κλίβανος κάρβουνου μονής θαλάμου

Το κάρβουνο σε μικρές ποσότητες (έως 8 τόνους το μήνα) μπορεί να παραχθεί σε έναν κλίβανο ενός θαλάμου. Ο πλήρης κύκλος παραγωγής εξαρτάται από το μοντέλο της συσκευής και μπορεί να διαρκέσει 1-3 ημέρες.

Ένας τέτοιος φούρνος μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ιδιωτικά νοικοκυριά, σε καταστήματα εστίασης, για την απόρριψη απορριμμάτων παραγωγής και υποβαθμισμένων προϊόντων σε μικρές επιχειρήσεις ξυλουργικής.

Η αρχή της παραγωγής σε αυτούς και τους μεγάλους βιομηχανικούς φούρνους δεν διαφέρει. Οι φούρνοι ενός θαλάμου είναι συνήθως μικρότεροιΤα μεγέθη, οι πρώτες ύλες φορτώνονται επίσης σε αυτά λιγότερο, αλλά καταλαμβάνουν επίσης λιγότερο χώρο, μεταφέρονται εύκολα εάν είναι απαραίτητο.

Στο εξωτερικό, υπάρχει εδώ και πολύ καιρό παραγωγή κλιβάνων με κάρβουνο για οικιακή χρήση. Τα πιάτα σχάρας ή μπάρμπεκιου μαγειρεύονται σε βιώσιμα κάρβουνα.

Χαρακτηριστικά και σχεδιασμός κλιβάνου κάρβουνου

Οι κατασκευαστές κλιβάνων ξυλάνθρακα, τόσο αλλοδαποί όσο και εγχώριοι, αναφέρουν τον όγκο εργασίας ενός θαλάμου και τον συνολικό αριθμό θαλάμων στον κλίβανο ως πρώτο χαρακτηριστικό. Στη συνέχεια, συνήθως υποδεικνύεται ο όγκος των καυσόξυλων με δεδομένο μέγεθος και υγρασία, τα οποία μπορούν να φορτωθούν στο φούρνο κάθε φορά. Αυτός ο δείκτης είναι σημαντικός για τη συμμόρφωση με την επόμενη παράμετρο - τη διάρκεια σε ώρες του κύριου κύκλου εργασίας.

Για να προσδιοριστεί η απόδοση ενός συγκεκριμένου μοντέλου, ορίζονται δύο παράμετροι για ξύλο του ίδιου είδους - η εκτιμώμενη ποσότητα καυσόξυλου που φορτώνεται στον θάλαμο πυρόλυσης και η παραγωγή άνθρακα από αυτά.

Οι τελευταίες είναι οι συνολικές διαστάσεις του κλιβάνου και το βάρος του. Εάν η συσκευή δεν πρόκειται να μεταφερθεί, αυτά τα δεδομένα μπορεί να μην παίζουν ιδιαίτερο ρόλο, αλλά κατά τη μεταφορά μπορεί να γίνουν καθοριστικά.

Κατά κανόνα, μια οικιακή σόμπα ενός θαλάμου είναι ένα μεταλλικό βαρέλι που είναι τοποθετημένο με ελαφριά κλίση ή τοποθετημένο σε στηρίγματα με μια εστία ενσωματωμένη στο κάτω μέρος.

Η ίδια η εστία, το σώμα του κλιβάνου, το κιβώτιο σωλήνων και η πόρτα του φρεατίου είναι κατασκευασμένα από χάλυβα με πάχος τουλάχιστον 3 mm και το εξωτερικό περίβλημα είναι 1 mm.

Συγκολλήσεις διπλής όψης πουΤα κελύφη του σώματος συνδέονται, ενισχυμένα με επιδέσμους, οι οποίοι είναι κατασκευασμένοι από ορθογώνιο σωλήνα, δίνουν ακαμψία στη δομή και πρόσθετη αντοχή, εάν η πίεση αυξηθεί ξαφνικά στη δεξαμενή.

Για να μειωθούν οι απώλειες θερμότητας, τοποθετείται θερμομονωτικό υλικό μεταξύ του σώματος της κάμερας και του εξωτερικού δέρματος. Αυτό το μέτρο αυξάνει την απόδοση του κλιβάνου. Οι τοίχοι της εστίας είναι επενδεδυμένοι με πυρίμαχα τούβλα από μέσα.

Συσκευές για προϊόντα μετάκαυσης απανθρακωμάτων μπορούν να παρέχονται ξεχωριστά.

Κλίβανος κάρβουνου φτιάξτο μόνος σου

Ένα βαρέλι σε βάση είναι ο απλούστερος σχεδιασμός, αλλά για μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα και πυρασφάλεια, η κάννη πρέπει να εγκατασταθεί σε άκαυστη βάση ή να είναι θαμμένη σε μια τρύπα.

Μπορείτε να φτιάξετε τους δικούς σας κλιβάνους με κάρβουνο από τούβλο ή μέταλλο. Το σχέδιο μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο, καθώς και αρκετά λεπτομερείς περιγραφές. Είναι αλήθεια ότι πρέπει να γίνει κατανοητό ότι η ποιότητα ενός οικιακού κλιβάνου και του τελικού προϊόντος είναι πολύ χαμηλότερη και δεν θα υπάρχουν μεγάλοι όγκοι άνθρακα.

Στο καλοκαιρινό εξοχικό μπορείτε να φτιάξετε ένα λάκκο με κάρβουνο ή μπορείτε να φτιάξετε έναν φούρνο με κάρβουνο από βαρέλια. Για να γίνει αυτό, πρέπει να σκάψετε μια τρύπα τέτοιας διαμέτρου ώστε να χωράει ένα βαρέλι, το οποίο πρέπει επίσης να είναι επενδυμένο με τούβλα, να κόψετε μια τρύπα στο κάτω μέρος του βαρελιού με διάμετρο περίπου 100 mm και να το βάλετε μέσα η τρύπα με την τρύπα κάτω.

Στη συνέχεια θα πρέπει να επικαλύψετε το βαρέλι με τούβλα, να κλείσετε τις ρωγμές στο επάνω μέρος με λίγο πυρίμαχο υλικό, να μονώσετε το πάνω κάτω μέρος με ορυκτοβάμβακα. Αυτό είναι όλο, μπορείτε να πάρετε το δικό σας κάρβουνοτζάκι και μπάρμπεκιου.

Το σχέδιο με δύο κάννες είναι πιο αποτελεσματικό και πιο αξιόπιστο. Το δοχείο, το οποίο είναι δύο φορές μικρότερο σε όγκο, τοποθετείται σε ένα μεγάλο, γεμίζει με καυσόξυλα και κλείνει καλά με ένα καπάκι και χύνεται λεπτόκοκκο απόβλητα ξύλου στο χώρο μεταξύ των τοίχων και πυρπολείται και μετά το μεγάλο Το βαρέλι κλείνει επίσης με ένα καπάκι στο οποίο εισάγεται ο σωλήνας. Αλλά και οι δύο αυτοί φούρνοι είναι κατάλληλοι μόνο για εξωτερική χρήση και αρκετά μακριά από αυτούς.