• Технология производства
• Печь для древесного угля
• Углежжение в яме
• Заключение

Среди различных видов твердого топлива особый интерес представляет древесный уголь, состоящий на 80-90% из чистого углерода. Это делает его в первую очередь эффективным биотопливом, практически бездымным и экологичным. Его сфера применения достаточно широка как в различных отраслях промышленности, так и для домашнего применения. В данной статье мы рассмотрим, как можно выжигать древесный уголь своими руками и как это происходит в условиях промышленного производства.

Технология производства

Уголь из древесины в больших объемах потребляют предприятия металлургии, где он применяется для производства сплавов высокой степени чистоты, а также для насыщения металла углеродом, в результате чего повышаются его физические свойства.

В химической отрасли данный продукт используется при изготовлении стекла, различных пластмасс и даже красок. Не обошел уголь стороной и пищевую промышленность, в продуктах питания он часто выступает натуральным красителем, что отображается на их упаковке под кодом Е153.

Такой значительный спрос требует соответствующих объемов производства, поэтому печи для древесного угля, как правило, размещают вблизи либо на территории деревообрабатывающих предприятий. Это понятно, ведь там в большом количестве имеются крупные отходы дерева самых разных пород, что служат сырьем для углежжения.

Если пояснять простыми словами, то технология производства древесного угля призвана решить задачу по получению из древесины углерода как можно более высокой степени чистоты. Для этого все остальные органические и неорганические вещества нужно удалить, что достигается с помощью реакции пиролиза. Ее суть заключается в выделении из сырья всех лишних соединений методом термического разложения при недостаточном количестве кислорода. Но пойдем по порядку.

Всего этапов производственного процесса – четыре (не считая предварительной подготовки сырья):

• сушка при температуре до 150 ºС. Процесс пиролиза, проходящий при более высоких температурах, требует минимального количества влаги в сырье;
• пиролиз, проходящий при температуре 150-350 ºС и недостатке кислорода. Происходит термическое разложение веществ и начинает образовываться уголь. Выделяются пиролизные газы;
• горение (прокалка) при нагреве до 500-550 ºС. На данном этапе из угля выделяются смолы и остатки веществ в виде газов;
• восстановление (охлаждение).

По сути, установка для производства угля представляет собой печь, где протекают все вышеописанные реакции. Ниже на рисунке представлена схема технологического процесса:

Печь для древесного угля

Печь для углежжения достаточно сложна, повторить её конструкцию в домашних условиях весьма затруднительно. Корпус цилиндрической или прямоугольной формы имеет топочную камеру, поверх которой загружаются 2 закрытые емкости, заполненные сырьем – реторты. Нагрев древесины происходит извне, через стенки реторты, при этом в нем используется тепло, выделяемое деревом в процессе реакций. Работа печи на различных режимах показана на схеме:

Промышленная печь для изготовления древесного угля устроена таким образом, что пока в одной емкости проходит пиролиз, то во второй идет сушка, пиролизные газы дожигаются и проходят сквозь реторту с влажным сырьем. Такая очередность соблюдается и дальше, до получения конечного продукта. Получается, что внутренний объем каждого сосуда разделяется на зоны, в каждой из которых протекает определенный процесс:

После прокаливания емкости с углем выгружаются и в печь ставятся новые. Перед фасовкой и отправкой на склад изделие проходит операцию дробления до необходимого размера фракции, а при необходимости и брикетирование. Аппарат, где все операции выполняются по данной технологии - это печь для производства древесного угля непрерывного действия. Однако, есть и другая технология, но она более сложная и дорогостоящая, хотя и обеспечивает высокую производительность.

Изготовление древесного угля в домашних условиях

Информация о домашнем углежжении интересна тем людям, кто занимается ковкой металла с небольших мастерских. Такое чистое биотопливо, как древесный уголь, издавна считается самым лучшим для работы кузнечного горна. Ну и о том, как хорош уголь для шашлыков и барбекю, давно известно всем, только покупать его в магазине выходит дороговато. Исходя из того, что оборудование для производства древесного угля отличается сложностью, дороговизной и громоздкостью, предложим два давно проверенных домашними умельцами способа:

• выжигание угля в бочке;
• углежжение в яме.

Способ изготовления угля в бочке, как и в яме, предполагает тот же технологический процесс пиролиза в замкнутом пространстве при недостатке кислорода. Только в подобных условиях продукт получается не столь чистым по вполне понятным причинам. Большую роль играет и сноровка исполнителя, первые 2-3 порции могут просто выгореть (что случается чаще) или, наоборот, недожечься. Но все приходит с опытом.

Способ углежжения в бочке считается более удобным и технологичным. Итак, чтобы сделать древесный уголь самому, нужна собственно сама металлическая бочка емкостью 200 л, да еще старый пылесос. Подойдет любая другая цилиндрическая емкость из металла, желательно с толстыми стенками, она прослужит дольше. В самом низу емкости просверливают отверстие и врезают штуцер. К нему присоединяется шланг от пылесоса, это будет подача первичного воздуха в зону горения.

Немаловажно подыскать для бочки герметичную крышку. Если таковой нет, надо приспособить для этой цели лист металла, асбестоцемента или другого материала. Еще потребуется длинная стальная кочерга для шуровки дров. Касательно последних, стоит отметить один важный момент. Поскольку в домашних условиях древесный уголь делают подручными средствами, то технология не всегда соблюдается, но вот выдержать невысокую влажность дров – обязательно.

Важно! Свежесрубленная или насыщенная влагой древесина для углежжения не подойдет, будет много дыма, а процесс пиролиза не начнется или будет протекать очень вяло. В результате получите золу либо недожженные дрова. Древесина должна быть сухой.

С дерева снимают кору (она сильно дымит, а угля дает крайне мало) и пилят на чурки длиной до 40 см, чтобы их плотно укладывать в бочку. Затем на ее дне разводят небольшой огонь и включают пылесос, иначе костерок начнет сильно дымить.

По мере того как дрова будут разгораться, надо подкладывать очередную порцию. Следует отметить, что производство древесного угля таким способом – процесс тонкий, тут надо верно уловить момент, когда сырье хорошо разгорелось, но не дать ему прогореть до золы, а добавлять новую древесину. При необходимости можно на время отключать пылесос, а при загрузке более половины емкости трубу подачи воздуха лучше вставить сверху.

Когда бочка заполнена, то она накрывается крышкой, пылесос отключается, а штуцер закрывается заглушкой. Теперь надо выждать, пока процессы внутри закрытого сосуда не закончатся, открывать крышку можно лишь после полного остывания стенок емкости. Удобство бочки в том, что ее можно просто перевернуть и спокойно рассортировать полученный продукт. Часть древесины останется недожженной, но это не беда, она пойдет на следующую загрузку. Остальной уголь просеивают и складывают в мешки.

Углежжение в яме

Самостоятельно сделать древесный уголь в домашних условиях или прямо в лесу можно просто в яме. Для получения 2 мешков угля надо вырыть круглую яму ориентировочно 80 см в диаметре и полметра глубиной.

Дно утаптывается ногами, а стенки подчищаются, чтобы топливо не смешивалось с землей. Последнюю не надо отбрасывать далеко, она пригодится в конце.Разница с «бочковым» выжиганием заключается лишь в отсутствии принудительного наддува пылесосом. Дрова берут сухие, длиной 30 см и не больше 7 см в поперечнике, из них на дне ямы раскладывают небольшой костер.

Дальнейшие действия – как в случае с бочкой, сырье подкладывается по мере необходимости. Яму, полную дров, перекрывают листьями или травой, потом присыпают землей и утрамбовывают. Приходить за углем можно через 2 суток, к тому времени он точно остынет.

Заключение

Конечно, древесный уголь, выжженный своими руками, по качеству не сравнить с топливом заводского изготовления. Но ведь и домашние требования не столь высокие, как на производстве, уголек вполне сгодится для мангала или кузнечного горна. Надо лишь позаботиться о том, чтоб не нанести вреда окружающим от задымления или не устроить пожар в лесу.

Древесный уголь применяется в качестве топлива для шашлыков, из него изготавливают фильтры и лекарства.

Обычно для производства древесного угля используют специальные углевыжигательные печи. Главное условие работы такой печи в том, чтобы обеспечить сжигание древесины при высокой температуре, но без доступа кислорода. Без кислорода реакция горения не проходит полностью, в результате чего древесина не разрушается.

Для изготовления древесного угля в домашних условиях нам понадобится древесина, из которой и будет получать уголь. Будет лучше, если вы дерево распилите на небольшие брикеты, тогда уголь получится высокого качества, да и отходов будет меньше.

Нужны также дрова для разведения костра и металлическая емкость, у которой будет герметичная крышка. В качестве емкости подойдет и 20-литровая бочка.

Для начала разведите костер. Дрова лучше сложить друг на друге, чтобы легче было устанавливать бочку. В качестве подставки для бочки можете использовать кирпичи или бетонные блоки. Дерево очистите от коры и распилите на небольшие кусочки для того, чтобы потом их было легче перемалывать. Если вы не очистите кору, то во время перегонки из коры будут выходить едкие газы. После чего положите древесные брикеты доверху в металлическую бочку. Ёмкость поставьте на костёр с плотно закрытой крышкой. Чтобы изначально не выходило тепло, зазоры между краями крышки можете смазать смолой. Сделайте несколько маленьких отверстий для выхода газов, иначе может произойти взрыв. Но отверстия должны быть небольшими, чтобы температура в бочке достигла 350 градусов. Бочку с углем продержите еще некоторые время закрытой, не убирая с костра, даже после прекращения выхода газов. Общее время перегонки древесного угля может длиться 2-2,5 часа. В конце снимаете бочку с костра и так же оставляете без доступа кислорода. Уголь должен остыть внутри емкости, потому что если вы сразу откроете крышку, уголь может разгореться.. В результате уголь получится ещё более качественным.

Второй способ намного проще и не нужно использовать всякие емкости. Сложите всю древесину пирамидой и разожгите костер. При розжиге не используйте бензин или другие горючие вещества, иначе запах останется в угле. Используйте только натуральные средства, такие как бумага. Теперь ждете, пока костер догорит, и останутся только красные угли. Аккуратно собираете их совочком и кладете в какую-нибудь кастрюлю. Как только все угли будут собраны, необходимо плотно закрыть крышкой и перекрыть доступ кислорода, чтоб угли не сгорели. Весь процесс длится не более 2 часов.

Древесный уголь является естественным биотопливом. Когда в нем появляется необходимость, люди сразу идут в магазин для его покупки. Цены на такой продукт оставляют желать лучшего.

Это хорошо если уголь понадобился для мангала, но если уголь необходим для работы городского камина, то траты на его покупку сильно возрастают.

Снизить свои денежные расходы возможно, если сделать своими руками подобное топливо. Существует способ получения угля в домашних условиях, который придумали еще в древности. Под воздействием высоких температур из деревьев получается уголь, который обеспечивает теплом на долгое время.

Использование древесного угля в современном мире

В промышленных масштабах древесный уголь используется в следующих сферах:

• металлургия;
• уголь делают для плавки кристаллического кремня;
• аграрное дело;
• медицина, наверняка всем знаком старый добрый активированный уголь.

Это интересно: использовать древесный уголь массово начали ещё в XIV веке, именно тогда и появилась профессия с интересным названием - углежог. Дрова использовались как сырье, уголь как полуфабрикат для кузнечного дела, металлургии, керамического производства.

Уголь активно используется в быту, ведь при горении он дает ровный спокойный жар. Его приобретают:

1. Для больших декоративных каминов в частных домах.
2. Печей. Тогда лучше приобретать материал из твердой древесины.
3. Мангалов. Благодаря равномерному жару приготовленная еда приобретает совершенно другой вкус.
4. Цветочных вазонов, удобрений для растений.

Благодаря высокой востребованности промышленное изготовление древесного угля активно развивается. Чтобы приготовить такое сырье дома самому, не нужны чертежи и большое количество материала для постройки огромной печи.

Преимущества

Использование древесного угля достаточно широко. Свою популярность он получил благодаря своим положительным качествам:

• нет засорения окружающей среды;
• нет выделений угарного газа, так как в составе угля отсутствует сера и фосфор;
• минимум отходов - уголь сгорает полностью;
• уголь выделят много тепла;
• полностью восстанавливается.

Рассмотрим варианты изготовления угля своими руками.

Способ получения в яме

Именно этот способ можно поставить на первое место, так как его использовали еще наши предки.

Сделать древесный уголь одному человеку будет трудоёмко, позовите помощников - вместе дело пойдет быстрее.

Начать нужно с выкапывания небольшой ямы, которая должна получиться цилиндрической формы со строго вертикальными стенками. Это будет печь. Если Вы хотите получить примерно два мешка угля, то яма-печь должна иметь диаметр от 70 до 80 см, а глубину - не менее 50 см.

Чтобы готовое сырье было достаточно чистое, без примеси земли, дно полученной ямы необходимо утрамбовать, сделать это можно ногами.

Потом нужно развести в яме костер, при этом не добавляйте в огонь никакой химии, используйте для розжига сухую бересту, мелкие ветки и тому подобное.

За огнем нужно следить и периодически подкидывать в языки пламени сухие дрова. Все дно ямы должно быть покрыто горящими дровами.

К выжигу нужно приступать только тогда, когда костер хорошо разгорится. В него можно добавлять заранее подготовленную древесину, которая впоследствии превратится в уголь. Для удобства дрова лучше разрезать на куски длиной не более 30 см.

Важно знать: дрова для угля нужно очистить от коры. Сырье из нее все равно получается низкого качества, да и при горении она сильно дымит.

Дрова необходимо выкладывать слоями: когда первый слой уже прогорел, укладывайте следующий. Важно складывать дрова плотно друг ко другу. Яма постепенно должна заполниться дровами доверху.

После этого яму с содержимым нужно тщательно укрыть травой и листвой, затем насыпать немного земли и очень хорошо утрамбовать. По происшествии 24 часов просейте полученный уголь.

Приготовление в бочке

Это довольно распространённый метод получения угля своими руками. Для такого метода возьмите толстостенную бочку.

Осмотрите бочку, чистая ли она, что в ней раньше находилось, не использовалась ли она для хранения химикатов. Такую бочку использовать нельзя!

Если в бочке помещались нефтепродукты, то ее можно очистить. Для этого бочку нужно выжечь. Существует два способа приготовления древесного угля в бочке.

Первый способ

Весь процесс очень похож на метод получения угля в яме. Если имеется достаточно большая ёмкость объёмом от 100 до 200 литров, то важно следить, чтобы уложенные дрова не погасили огонь.

Чтобы избежать самопроизвольного погашения огня в бочке, установите на её дно 5-6 крепких огнеупорных кирпичей. Между ними разведите костер и начинайте укладывать мелкие ветки, сухую бересту и другой подобный материал. Делать это нужно до тех пор, пока угольки не окажутся близко к верху кирпичей. Далее необходимо произвести установку решетки на кирпичи.

Уже на решетку можно складывать основные поленья, из которых получится нужное сырье. Древесину опять же нужно уложить как можно плотнее, рядами. Так складывайте, пока они не заполнят бочку доверху. Теперь нужно ждать пока на поверхность не вырвутся языки огня. Когда это произойдет, бочку накройте листом железа.

Не накрывайте плотно, оставьте небольшую щель и продолжайте следить за процессом. Когда дым станет сизым, закройте бочку плотно. После того как бочка полностью остынет угли можно вынимать.

Второй способ

Если по каким-то причинам первый способ показался неудобным, то воспользуйтесь вторым, который состоит из следующих шагов:

• плотно доверху уложить в емкость древесину для угля и закрыть железной крышкой;
• оставить несколько небольших отверстий для выхода газов;
• бочку поставить на несколько сложенных стоя кирпичей на металлическом листе;
• между кирпичей развести костер и греть бочку.

Обратите внимание: температуру внутри емкости нужно довести до 350 градусов по Цельсию. Поэтому дырочки в крышке нужны маленькие. Для пережигания емкости в 20 литров на угли в общем понадобится примерно 2,5 часа.

После того, как костер разведен и бочка достаточно нагрелась, начинается горение дров. Через заранее предусмотренные отверстия выходит газ.

После выхода газов бочку нужно еще подержать над костром. После истечения 2,5 часов бочку снимают с костра, а отверстия в крышке герметично заделывают. Теперь нужно ждать, пока бочка и её содержимое полностью остынут.

Благодаря всем перечисленным способам можно самостоятельно изготовить древесный уголь у себя на даче. Однако стоит заметить еще один важный момент. У древесного угля также имеется два сорта. Ели он изготовлен из твердых пород дерева, то это класс А, а если из мягких, то класс Б.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь разъясняет, как сделать древесный уголь своими руками:

Чаще всего древесный уголь покупают, его продают не только в специализированных магазинах, но и на заправках, а также в супермаркетах. Но если у вас в саду достаточное количество собственных дров и есть немного пространства возле камина, то практически с нулевыми затратами можно получить древесный уголь самостоятельно, это не будет трудоёмким мероприятием, а также не займет много времени.

Организация производства древесного угля в домашних условиях

Для начала нужно найти какое-то старое ведро, бочку или большую жестяную ёмкость. Еще понадобится кусок листового металла, которым мы будем прикрывать ёмкость. Будет полезно, если выбранный, приобретенный контейнер имеет какие-нибудь «ушки» или ручки, благодаря которым ёмкостью можно будет легко манипулировать, передвигать и переворачивать. С помощью дрели на дне и по бокам (примерно 15-20 сантиметров от дна бочки) контейнера нужно сделать несколько отверстий. Недалеко от места камина выкапываем небольшую яму, равную диаметру выбранного контейнера, глубину вырываем до уровня боковых отверстий.

Жестяную ёмкость заполняем ненужным деревом и ставим на камин с решёткой, если ее нет, то можно использовать, например, пару кирпичей или плоских камней. Далее зажигаем деревянные отходы, содержащиеся в контейнере. Дожидаемся окончания горения, дрова начнут медленно темнеть, но еще не превратятся в уголь. Одеваем на руки перчатки, чтобы не обжечься, с помощью «ушек» или ручек для переноски перемещаем контейнер в подготовленную яму, накрываем бочку крышкой, чтобы дым оставался внутри и поддерживал там температуру, а также не беспокоил нас. Оставляем на несколько часов, а лучше на ночь (до остывания бочки). Утром в контейнере будет готовый и качественный древесный уголь. Он ничем не отличается от того, который мы покупаем в магазине.

Весь процесс производства древесного угля (без подготовки контейнера и места) занимает примерно шесть, восемь часов в абсолютно неприхотливых условиях, без специального оборудования. Процедуру производства можно по-разному модифицировать. Например, сразу поместить контейнер в выкопанную яму с небольшой, прочной сеткой, после просто вокруг бочки набросать грунт, чтобы ограничить доступ воздуха, тогда нижний огонь погнет.

Производство древесного угля в домашних условиях как правило требует использования пиломатериалов из лиственных деревьев. Доходность производства зависит от нескольких факторов, в частности, от ёмкости контейнера, а также нашего желания и трудолюбия. За один процесс из бочки стандартных размеров можно получить около пяти килограммов угля!