Hiilipolttouunit hiilen tuotantoon. Tee-se-itse-hiiliuuni

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Hiili on yksi vanhimmista polttoainetyypeistä. Sitä ei käytetä vain ruoanlaittoon ja talon lämmittämiseen. Sitä käytetään kemian- ja metallurgisessa teollisuudessa, karjanhoidossa ja rakentamisessa, lääketieteessä ja farmakologiassa. Nykyään suurin osa hiilestä tuotetaan pienissä tehtaissa. Puuhiilen tuotanto ja myynti on kannattavaa bisnestä alueilla, joilla metsät kasvavat, ja sen voi järjestää vaikka omalla maaseudulla.

Hiilikäsittely

Puuraaka-aineena ei käytetä vain eri puulajeista valmistettua polttopuuta, vaan myös puuntyöstö- tai huonekalutuotannon jätettä: solmuja, hamppua, sahanpurua. Turvetta käytetään kosteikoilla.

Hiltymisprosessissa oleva puu käy läpi kolme vaihetta: esikuivauksen, lämpöhajoamisen ja jäähdytyksen.

Raaka-aineiden ensimmäinen kuivaus ja lämmitys kammiossa johtuu ulkopuolelta tulevasta lämmöstä. Sen oma lämmön vapautumisprosessi (kemiallinen eksoterminen reaktio) alkaa, kun puun lämpötila saavuttaa 280°C. Lisätarjontaalämpöä ei enää tarvita.

Valmis kivihiili palamisen jälkeen jäähdytetään lämpötilaan, jossa hiilen spontaani palaminen on mahdotonta, eli alle 40°C.

Ensimmäisenä päivänä savukaasujen ja hiiltymistuotteiden seoksessa on vielä paljon vesihöyryä, jota vapautuu kuivauksen aikana. Seos kuivuu ja sitä voidaan käyttää lisäpolttoaineena samassa uunissa tai tehokkaammin läheisessä uunissa.

Hiilenpolttolaitteet

Hiilen valmistukseen käytetään eri tehoisia puuhiiliuuneja. Sellaista hiiltä käy ilmi pyrolyysiprosessissa, eli puuta poltetaan ilman happea.

Hiiliuuneja hiilen tuotantoon valmistetaan kiinteinä ja siirrettävinä.

Melko suuret valmistajat käyttävät kiinteitä laitteita suurten puumäärien jatkuvaan pyrolyysiprosessiin.

Isot uunit ovat paljon tuottavampia kuin siirrettävät, ne voivat käyttää useita polttoainetyyppejä, mutta niillä on korkeat ympäristövaatimukset.

Siirrettävät uunit ovat tehottomia, kooltaan pieniä ja niitä käytetään joko paikoissa, joissa raaka-aineita on saatavilla, kuten hakkuutyömailla tai missä lopputuotetta tarvitaan, kuten rakennustyömailla.

Liikkuvat uunit toimivat samasta jätepuusta, josta kivihiili tuotetaan.

JosJos uuni käy jätteellä, hyöty on kaksinkertainen ja hiiltä tuotetaan ilman ylimääräisiä polttoainekustannuksia ja käsitellään jätettä, joka olisi vielä hävitettävä, kuluttamalla siihen rahaa ja aikaa. Tämäntyyppinen hiilen tuotanto on halvin.

Jatkuvat hiilenpolttolaitteet

Oman ryhmän muodostavat hiiliuunit, joissa polttopolttoaineen savukaasut tulevat kammioon, kulkevat puun läpi, kiinnittävät höyryt ja kaasut, jotka ovat puuraaka-aineiden kuivumisen ja hiiltymisen tuotteita, ja menevät ulos. Niissä pyrolyysiprosessi tapahtuu tasaisimmin, koska puu on suorassa kosketuksessa alha alta syötettävään jäähdytysnesteeseen. Mutta pyrogaasit sisältävät korkean pitoisuuden kemiallisia yhdisteitä, jotka ovat puun hajoamistuotteita, joten pyrolyysin sivutuotteiden hyödyllistä käyttöä tai polttamista varten on asennettava lisälaitteita.

Näin toimivat jatkuvasti toimivat pystysuorat retortit, joiden kammiossa puu kuivataan yläosassa, pyrolyysi tapahtuu keskikerroksessa, hiilen kalsinointi ja sen jäähdytys - aivan pohjassa.

Vaihdettavilla astioilla tai retorteilla varustetut hiiliuunit toimivat myös jatkuvasti. Tällaisten laitosten toimintaperiaate on, että jokainen seuraava raaka-aineerä kuumennetaan vaadittuun lämpötilaan edellisen eksotermisen reaktion vuoksi.

Tässä tapauksessa hiilen muodostumisprosessi tapahtuu jokaisessa retortissa muista riippumatta, ja uunissa, jonka uuniin pyrolyysikaasut poistetaan,sijaitsee erillään vaihdettavista kammioista.

Retortit ja pyrolyysikammiot on valmistettu metallista, jossa on lämpöeristys.

Jaksottaiset hiilenpolttolaitteet

Hiiliuunin yksinkertaisin malli on tavallinen kahdensadan litran metallitynnyri, johon laitetaan puuta ja sytytetään tuleen. Lisälämpöä ei syötetä, ja höyrykaasut poistetaan erityisen pienen reiän kautta. Huonolaatuisen hiilen tuotanto, jonka saanto on alle viisitoista prosenttia, on likaista, mutta käytännössä ilmaista.

Nykyään on olemassa malleja hiiliuuneista, joissa kammion seiniä lämmitetään jäähdytysnesteellä, josta lämpö siirtyy siinä oleviin polttopuihin. Nämä ovat pääsääntöisesti jaksollisen kierron hiiliuuneja, joissa tietyin väliajoin koko hiilen polttoprosessi tapahtuu: polttopuut ladataan, poltetaan uudelleen, valmis hiili puretaan, polttopuuta ladataan uudelleen ja niin edelleen..

Sekatoimisissa koneissa puuta kuormitetaan ajoittain ja valmis kivihiiltä puretaan, mutta osa puusta on aina pyrolyysivaiheessa.

Uunit voidaan valmistaa myös metallista tai tiilestä.

Kolmikammioinen hiiliuuni

Höyry-kaasuseos, joka poistuu pyrolyysikammiosta, kondensoituu jäähtyessään. Polttokammiossa käytetään lisäpolttoaineena pyrolyysinestettä (nestettä) ja ei-kondensoituvia kaasuja, koska niitä ei vielä ole laaj alti käytetty. Sivun poisvetoJälkipolttotuotteet saadaan uunin suunnittelusta. Tämän suunnittelun vaikutus ei ole vain polttoaineen säästäminen, vaan myös ympäristön suojeleminen.

Kolmikammioiset hiiliuunit tarjoavat jatkuvan hiilen tuotantosyklin. Jokaisessa kammiossa yksi syklin vaiheista tapahtuu erikseen, ja raaka-aineen alkukuivaus tapahtuu pyrolyysikaasujen palamisen aikana saadusta lämmöstä johtuen. Polttoaineen säästämisen lisäksi tällaisilla uunilla on monia muita etuja. Koska puun lastaus ja valmiin hiilen purkaminen tapahtuvat eri aikoina, huoltohenkilöstöä kuormitetaan tasaisemmin. Kolmikammiouunin hinta on alhaisempi kuin samankokoisen yksikammiouunin, ja tehokkuus ja käyttöikä ovat korkeammat kuormanjaon ansiosta.

Tällaiset laitteet on suunniteltu pitkäaikaiseen käyttöön suurteollisuudessa, ja jos ne on varustettu kaasukattilalla, sahanpurua ja lastuja voidaan käyttää polttoaineena.

Yksikammiohiiliuuni

Pieniä määriä hiiltä (jopa 8 tonnia kuukaudessa) voidaan valmistaa yksikammiouunissa. Koko tuotantosykli riippuu laitteen mallista ja voi kestää 1-3 päivää.

Tällaista uunia voidaan käyttää kotitalouksissa, ravintoloissa tuotantojätteiden ja alilaatuisten tuotteiden hävittämiseen pienissä puunjalostusyrityksissä.

Niissä ja suurissa teollisuusuuneissa tuotantoperiaate ei eroa. Yksikammioiset uunit ovat yleensä pienempiäkoot, niihin ladataan myös raaka-aineita vähemmän, mutta ne vievät myös vähemmän tilaa, niitä on helppo kuljettaa tarvittaessa.

Ulkomailla kotikäyttöön tarkoitettuja hiiliuuneja on valmistettu pitkään. Grillatut tai BBQ-ruoat valmistetaan kestävällä hiilellä.

Hiiliuunin ominaisuudet ja muotoilu

Hiiliuunien valmistajat, sekä ulkomaiset että kotimaiset, ilmoittavat ensimmäisenä ominaisuutena yhden kammion käyttötilavuuden ja uunin kammioiden kokonaismäärän. Sitten yleensä ilmoitetaan tietyn kokoisen ja kosteuden omaavan polttopuun määrä, joka voidaan ladata uuniin kerrallaan. Tämä indikaattori on tärkeä seuraavan parametrin - päätyöjakson keston tunteina - noudattamisen kann alta.

Tieten mallin tehokkuuden määrittämiseksi saman lajin puulle asetetaan kaksi parametria - pyrolyysikammioon ladatun polttopuun arvioitu määrä ja niistä tuleva hiilen tuotto.

Viimeiset ovat uunin kokonaismitat ja sen paino. Jos laitetta ei ole tarkoitus kuljettaa, näillä tiedoilla ei välttämättä ole erityistä merkitystä, mutta kuljetuksen aikana niistä voi tulla ratkaisevia.

Kotitalouksien yksikammioliesi on pääsääntöisesti metallitynnyri, joka on laskettu hieman k altevaksi tai asennettu kannakkeille, joiden pohjaan on rakennettu tulipesä.

Itse tulipesä, uunin runko, putkikotelo ja kaivon ovi on valmistettu teräksestä, jonka paksuus on vähintään 3 mm ja ulkokuori on 1 mm.

Kaksipuoliset hitsitrungon kuoret yhdistetään, vahvistetaan siteillä, jotka on tehty suorakaiteen muotoisesta putkesta, antavat rakenteelle jäykkyyttä ja lisälujuutta, jos paine äkillisesti kasvaa säiliössä.

Lämpöhäviön vähentämiseksi kameran rungon ja ulkokuoren väliin laitetaan lämmöneristysmateriaalia. Tämä toimenpide lisää uunin tehokkuutta. Tulipesän seinät on vuorattu sisäpuolelta tulenkestävällä tiilellä.

Jälkipolttohiiltotuotteet voidaan toimittaa erikseen.

Hiiliuuni tee-se-itse

Telineessä oleva tynnyri on yksinkertaisin rakenne, mutta tehokkuuden ja paloturvallisuuden parantamiseksi piippu on asennettava palamattomalle alustalle tai haudattava reikään.

Voit valmistaa omat hiiliuunit tiilestä tai metallista. Piirustus löytyy Internetistä, samoin kuin melko yksityiskohtaiset kuvaukset. On totta, että on ymmärrettävä, että kotitekoisen uunin ja lopputuotteen laatu on paljon huonompi, eikä kivihiiltä tule suuria määriä.

Kesämökissä voi tehdä hiilikaivon tai rakentaa tynnyreistä hiiliuunin. Tätä varten sinun on kaivettava halkaisij altaan sellainen reikä, että siihen mahtuu tynnyri, joka on myös vuorattava tiileillä, leikattava tynnyrin pohjaan reikä, jonka halkaisija on noin 100 mm ja laita se sisään. reikä reikä alaspäin.

Sitten sinun täytyy peittää piippu tiileillä, sulkea yläreunan halkeamat palonkestävällä materiaalilla, eristää ylempi pohja mineraalivillalla. Siinä kaikki, voit saada oman hiilentakka ja grilli.

Kaksi tynnyrirakenne on tehokkaampi ja luotettavampi. Tilavuudeltaan kaksi kertaa pienempi säiliö asetetaan isoon, täytetään polttopuilla ja suljetaan tiiviisti kannella ja hienojakoinen puujäte kaadetaan seinien väliseen tilaan ja sytytetään tuleen, sitten iso. tynnyri on myös suljettu kannella, johon putki työnnetään. Mutta molemmat uunit sopivat vain ulkokäyttöön ja riittävän kaukana niistä.