Древесный уголь из чего – Как делают древесный уголь: особенности производства

Древесный уголь Википедия

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Уголь горит при температуре, превышающей 1100 °C^[1]. Готовый уголь состоит в основном из углерода. Преимущество использования древесного угля вместо обычного сжигания древесины заключается в отсутствии воды и других компонентов. Это позволяет древесному углю гореть при более высоких температурах и выделять очень мало дыма (обычная древесина выделяет большое количество пара, органических летучих веществ и несгоревших частиц углерода).

Древесный уголь (частично тлеющий).

Пиролиз древесины[ | ]

Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение^[2]. Также пиролиз — первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и другие.

Углежжение кучным способом

Этот процесс используется в пиролизных котлах. Процесс газификации древесины (пиролиз) происходит в верхней камере котла (загрузочном пространстве) под действием жары и при ограниченном доступе воздуха. Возникающий древесный газ протекает через слой жары, достигает сопла и смешивается там с вторичным воздухом.

Свойства[ | ]

При пиролизе древесины сохраняется структура её проводящих тканей, поэтому в образующемся древесном угле имеется большое количество капилляров и пор, обладающих большой суммарной поверхностью, что способствует его большой адсорбционной способности. При обычной температуре древесный уголь может адсорбировать различные вещества из их растворов, а также различные газы, в том числе инертные. При этом чем легче сжижается газ, тем лучше его адсорбирует древесный уголь. При нагревании адсорбировавший вещества древесный уголь выделяет их, вновь приобретая способность адсорбировать. Чтобы увеличить адсорбционную способность угля, его активируют нагреванием без доступа воздуха

[3].

Способность к поглощению газов углём почти одновременно описали в 80-х годах XVIII века шведский химик Карл Вильгельм Шееле и итальянский учёный Феличе Фонтана. В России в 1785 году академик Товий Егорович Ловиц открыл и подробно исследовал явление адсорбции углём в жидкой среде, предложив прим

ru-wiki.ru

Древесный уголь — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха.

Пиролиз древесины

Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение^[1]. Также пиролиз — первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и другие.

Этот процесс используется в пиролизных котлах. Процесс газификации древесины (пиролиз) происходит в верхней камере котла (загрузочном пространстве) под действием жара и при ограниченном доступе воздуха. Возникающий древесный газ протекает через слой жара, достигает сопла и смешивается там с вторичным воздухом.

Свойства

При пиролизе древесины сохраняется структура её проводящих тканей, поэтому в образующемся древесном угле имеется большое количество капилляров и пор, обладающих большой суммарной поверхностью, что способствует его большой адсорбционной способности. При обычной температуре древесный уголь может адсорбировать различные вещества из их растворов, а также различные газы, в том числе инертные. При этом чем легче сжижается газ, тем лучше его адсорбирует древесный уголь. При нагревании адсорбировавший вещества древесный уголь выделяет их, вновь приобретая способность адсорбировать. Чтобы увеличить адсорбционную способность угля, его активируют нагреванием без доступа воздуха

[2].

Применение

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

Древесный уголь классифицирован в системе стандартов — ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».

Применяется для очистки, разделения, извлечения различных веществ, в качестве антисептика, очистителя, поглотителя воды. Например, в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, как бытовое топливо, в садоводстве, в комнатном цветоводстве.

Зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153.

История

К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)

В России древесный уголь производили издревле. Кузнечные горны работали именно на древесном угле. Наиболее распространёнными способами получения были кучное и ямное углежжение. Вариантами кучного были «стог» и «кабан». Эти технологии были примитивными, процесс продолжался до месяца и требовал периодического контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в XVII—XVIII веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены. Уже с XIX века в России предпочитали простейшие кирпичные печи для изготовления угля.

Родиной промышленного производства древесного угля следует считать Урал. Демидовское чугунно-литейное производство поднялось именно на древесном угле.

Возврат к кучному углежжению имел место в первые годы Советской власти на фоне развала промышленности. Затем были построены крупные углевыжигательные заводы (Аша, Сява, Амзя, Молома, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале, продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей.

См. также

Напишите отзыв о статье «Древесный уголь»

Примечания

1. ↑ Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 42. Аллотропные видоизменения углерода // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 82—83. — 2 350 000 экз.
2. ↑ Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 43. Адсорбция // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 84—85. — 2 350 000 экз.

Литература

• Козлов В. Н., Нимвицкий А. А. Технология пирогенетической переработки древесины. — М.-Л.: Гослесбумиздат, 1954.
• Древесный уголь. — Лесная промышленность. — М.: 1979.
• Корякин В. И. Термическое разложение древесины. — Гослесбумиздат, — М.: 1962.
• Юдкевич Ю. Д., Васильев С. Н., Ягодин В. И. Получение химических продуктов из древесных отходов — изд. ЛТА, С.-Пб., 2002.
• Юрьев Ю. Л. Древесный уголь. Справочник. — Екатеринбург: Сократ, 2007. — 184 с. — ISBN 978-5-88664-298-8.

Ссылки

• [kubatyan.blogspot.com/2010/06/blog-post_07.html Производство угля в Индии]

Отрывок, характеризующий Древесный уголь

Но в январе приехал Савельич из Москвы, рассказал про положение Москвы, про смету, которую ему сделал архитектор для возобновления дома и подмосковной, говоря про это, как про дело решенное. В это же время Пьер получил письмо от князя Василия и других знакомых из Петербурга. В письмах говорилось о долгах жены. И Пьер решил, что столь понравившийся ему план управляющего был неверен и что ему надо ехать в Петербург покончить дела жены и строиться в Москве. Зачем было это надо, он не знал; но он знал несомненно, что это надо. Доходы его вследствие этого решения уменьшались на три четверти. Но это было надо; он это чувствовал.
Вилларский ехал в Москву, и они условились ехать вместе.
Пьер испытывал во все время своего выздоровления в Орле чувство радости, свободы, жизни; но когда он, во время своего путешествия, очутился на вольном свете, увидал сотни новых лиц, чувство это еще более усилилось. Он все время путешествия испытывал радость школьника на вакации. Все лица: ямщик, смотритель, мужики на дороге или в деревне – все имели для него новый смысл. Присутствие и замечания Вилларского, постоянно жаловавшегося на бедность, отсталость от Европы, невежество России, только возвышали радость Пьера. Там, где Вилларский видел мертвенность, Пьер видел необычайную могучую силу жизненности, ту силу, которая в снегу, на этом пространстве, поддерживала жизнь этого целого, особенного и единого народа. Он не противоречил Вилларскому и, как будто соглашаясь с ним (так как притворное согласие было кратчайшее средство обойти рассуждения, из которых ничего не могло выйти), радостно улыбался, слушая его.

Так же, как трудно объяснить, для чего, куда спешат муравьи из раскиданной кочки, одни прочь из кочки, таща соринки, яйца и мертвые тела, другие назад в кочку – для чего они сталкиваются, догоняют друг друга, дерутся, – так же трудно было бы объяснить причины, заставлявшие русских людей после выхода французов толпиться в том месте, которое прежде называлось Москвою. Но так же, как, глядя на рассыпанных вокруг разоренной кочки муравьев, несмотря на полное уничтожение кочки, видно по цепкости, энергии, по бесчисленности копышущихся насекомых, что разорено все, кроме чего то неразрушимого, невещественного, составляющего всю силу кочки, – так же и Москва, в октябре месяце, несмотря на то, что не было ни начальства, ни церквей, ни святынь, ни богатств, ни домов, была та же Москва, какою она была в августе. Все было разрушено, кроме чего то невещественного, но могущественного и неразрушимого.
Побуждения людей, стремящихся со всех сторон в Москву после ее очищения от врага, были самые разнообразные, личные, и в первое время большей частью – дикие, животные. Одно только побуждение было общее всем – это стремление туда, в то место, которое прежде называлось Москвой, для приложения там своей деятельности.
Через неделю в Москве уже было пятнадцать тысяч жителей, через две было двадцать пять тысяч и т. д. Все возвышаясь и возвышаясь, число это к осени 1813 года дошло до цифры, превосходящей население 12 го года.
Первые русские люди, которые вступили в Москву, были казаки отряда Винцингероде, мужики из соседних деревень и бежавшие из Москвы и скрывавшиеся в ее окрестностях жители. Вступившие в разоренную Москву русские, застав ее разграбленною, стали тоже грабить. Они продолжали то, что делали французы. Обозы мужиков приезжали в Москву с тем, чтобы увозить по деревням все, что было брошено по разоренным московским домам и улицам. Казаки увозили, что могли, в свои ставки; хозяева домов забирали все то, что они находили и других домах, и переносили к себе под предлогом, что это была их собственность.
Но за первыми грабителями приезжали другие, третьи, и грабеж с каждым днем, по мере увеличения грабителей, становился труднее и труднее и принимал более определенные формы.
Французы застали Москву хотя и пустою, но со всеми формами органически правильно жившего города, с его различными отправлениями торговли, ремесел, роскоши, государственного управления, религии. Формы эти были безжизненны, но они еще существовали. Были ряды, лавки, магазины, лабазы, базары – большинство с товарами; были фабрики, ремесленные заведения; были дворцы, богатые дома, наполненные предметами роскоши; были больницы, остроги, присутственные места, церкви, соборы. Чем долее оставались французы, тем более уничтожались эти формы городской жизни, и под конец все слилось в одно нераздельное, безжизненное поле грабежа.
Грабеж французов, чем больше он продолжался, тем больше разрушал богатства Москвы и силы грабителей. Грабеж русских, с которого началось занятие русскими столицы, чем дольше он продолжался, чем больше было в нем участников, тем быстрее восстановлял он богатство Москвы и правильную жизнь города.
Кроме грабителей, народ самый разнообразный, влекомый – кто любопытством, кто долгом службы, кто расчетом, – домовладельцы, духовенство, высшие и низшие чиновники, торговцы, ремесленники, мужики – с разных сторон, как кровь к сердцу, – приливали к Москве.
Через неделю уже мужики, приезжавшие с пустыми подводами, для того чтоб увозить вещи, были останавливаемы начальством и принуждаемы к тому, чтобы вывозить мертвые тела из города. Другие мужики, прослышав про неудачу товарищей, приезжали в город с хлебом, овсом, сеном, сбивая цену друг другу до цены ниже прежней. Артели плотников, надеясь на дорогие заработки, каждый день входили в Москву, и со всех сторон рубились новые, чинились погорелые дома. Купцы в балаганах открывали торговлю. Харчевни, постоялые дворы устраивались в обгорелых домах. Духовенство возобновило службу во многих не погоревших церквах. Жертвователи приносили разграбленные церковные вещи. Чиновники прилаживали свои столы с сукном и шкафы с бумагами в маленьких комнатах. Высшее начальство и полиция распоряжались раздачею оставшегося после французов добра. Хозяева тех домов, в которых было много оставлено свезенных из других домов вещей, жаловались на несправедливость своза всех вещей в Грановитую палату; другие настаивали на том, что французы из разных домов свезли вещи в одно место, и оттого несправедливо отдавать хозяину дома те вещи, которые у него найдены. Бранили полицию; подкупали ее; писали вдесятеро сметы на погоревшие казенные вещи; требовали вспомоществований. Граф Растопчин писал свои прокламации.

wiki-org.ru

Древесный уголь — Википедия. Что такое Древесный уголь

Древесный уголь (частично тлеющий). Видео горения древесного угля

Древе́сный у́голь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха.

Пиролиз древесины

Пиролизом, или сухой перегонкой, называется разложение органических веществ путём нагревания без (или с ограничением) доступа воздуха, чтобы предотвратить горение^[1]. Также пиролиз — первый процесс, происходящий при горении древесины. Языки пламени образуются за счёт горения не самой древесины, а газов — летучих продуктов пиролиза. При пиролизе древесины (450—500 °C) образуется ряд веществ: древесный уголь, метанол, уксусная кислота, ацетон, смолы и другие.

Углежжение кучным способом

Этот процесс используется в пиролизных котлах. Процесс газификации древесины (пиролиз) происходит в верхней камере котла (загрузочном пространстве) под действием жара и при ограниченном доступе воздуха. Возникающий древесный газ протекает через слой жара, достигает сопла и смешивается там с вторичным воздухом.

Свойства

При пиролизе древесины сохраняется структура её проводящих тканей, поэтому в образующемся древесном угле имеется большое количество капилляров и пор, обладающих большой суммарной поверхностью, что способствует его большой адсорбционной способности. При обычной температуре древесный уголь может адсорбировать различные вещества из их растворов, а также различные газы, в том числе инертные. При этом чем легче сжижается газ, тем лучше его адсорбирует древесный уголь. При нагревании адсорбировавший вещества древесный уголь выделяет их, вновь приобретая способность адсорбировать. Чтобы увеличить адсорбционную способность угля, его активируют нагреванием без доступа воздуха^[2].

Применение

Древесный уголь классифицирован в системе стандартов — ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».

Применяется для очистки, разделения, извлечения различных веществ, в качестве антисептика, очистителя, поглотителя воды. Например, в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля, как бытовое топливо, в садоводстве, в комнатном цветоводстве и для производства органического удобрения терра прета.

Зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153.

История

В России древесный уголь производили издревле. Кузнечные горны работали именно на древесном угле. Наиболее распространёнными способами получения были кучное и ямное углежжение. Вариантами кучного были «стог» и «кабан». Эти технологии были примитивными, процесс продолжался до месяца и требовал периодического контроля и обслуживания. Все газообразные и жидкие (в парах) продукты распада (а это около двух третей от исходной массы абсолютно сухой древесины) выбрасывались в атмосферу. Массовое производство угля по таким технологиям было возможно только в XVII—XVIII веке, когда плотность населения была низкой и многие территории не освоены. Уже с XIX века в России предпочитали простейшие кирпичные печи для изготовления угля.

Родиной промышленного производства древесного угля следует считать Урал. Демидовское чугунно-литейное производство поднялось именно на древесном угле.

Возврат к кучному углежжению имел место в первые годы Советской власти на фоне развала промышленности. Затем были построены крупные углевыжигательные заводы (Аша, Сява, Амзя, Молома, Верхняя Синячиха), которые обеспечивали относительно экологически чистое производство угля. Одновременно, особенно на Северном Урале, продолжали работать разные модификации простейших кирпичных печей.

См. также

Примечания

1. ↑ Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 42. Аллотропные видоизменения углерода // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 82—83. — 2 350 000 экз.
2. ↑ Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 43. Адсорбция // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 84—85. — 2 350 000 экз.

Литература

• Уголь древесный // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Козлов В. Н., Нимвицкий А. А. Технология пирогенетической переработки древесины. — М.-Л.: Гослесбумиздат, 1954.
• Древесный уголь. — Лесная промышленность. — М.: 1979.
• Корякин В. И. Термическое разложение древесины. — Гослесбумиздат, — М.: 1962.
• Юдкевич Ю. Д., Васильев С. Н., Ягодин В. И. Получение химических продуктов из древесных отходов — изд. ЛТА, С.-Пб., 2002.
• Юрьев Ю. Л. Древесный уголь. Справочник. — Екатеринбург: Сократ, 2007. — 184 с. — ISBN 978-5-88664-298-8.

Ссылки

wiki.sc

XuMuK.ru — ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ — Химическая энциклопедия

ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ, макропористый высокоуглеродистый продукт, получаемый пиролизом древесины без доступа воздуха. Структура и св-ва угля определяются т-рой пиролиза. Пром. древесный уголь, получаемый при конечной т-ре 450-550 °С, — аморфный высокомол. продукт, включающий алифатич. и ароматич. структуры; состав: 80-92% С, 4,0-4,8% Н, 5-15% О. Древесный уголь содержит также 1-3% минер. примесей, гл. обр. карбонатов и оксидов К, Na, Ca, Mg, Si, Al, Fe. Кажущаяся плотность елового угля составляет 0,26, осинового — 0,29, соснового — 0,30, березового — 0,38 г/см3; истинная плотность древесного угля 1,43 г/см3; пористость 75-80%; уд. теплоемкость 0,69 и 1,21 кДж/(кг.К) соотв. при 24 и 560 °С; теплопроводность 0,058 Вт/(м.К), теплота сгорания 31500-34000 кДж/кг, уд. электрич. сопротивление 0,8.108 0,5.102 Ом.см. Древесный уголь обладает парамагнитными св-вами, обусловленными присутствием стабилизир. макрорадикалов (парамагнитных центров ПМЦ) — высокореакционноспособных концевых радикалов Rк* и менее реакционноспособных срединных радикалов Rcp*, макс. концентрации к-рых достигаются соотв. при 550 и 325 °С. При термообработке древесного угля (400-900 °С) без доступа воздуха в результате р-ций Rк + RH : RкH + Rcр*, Rср* : Rк + CO + CО2 + H2 + СmНn и R* + R* : R-R происходит уплотнение его структуры, сопровождаемое убылью массы (до 18%) и выделением смеси газов, содержащей (в % по объему) от 12,7 до 0,7 СО, от 8,5 до 4,5 СО2, от 36,5 до 67,5 Н2, от 45,0 до 24,0 углеводородов (преим. СН4). Снижаются доля алифатич. структур, водорода (до 1,5%), кислорода (до 4,5%), концентрация ПМЦ (до 1,7.1018спин/г), уд. электрич. сопротивление (до 0,5 Ом.см). Повышаются доля ароматич. структур и углерода (до 95%), степень кристалличности, истинная плотность (до 1,97 г/см3). Присутствие макрорадикалов обусловливает высокую реакц. способность древесного угля по отношению к кислороду. Так, свежеприготовл. древесный уголь при 30-90 °С за 1 ч хемосорбирует из воздуха 0,5-2% (от массы угля) кислорода; одновременно из угля выделяются низкомол. продукты, гл. обр. вода (0,3-1,5%). На воздухе развивается цепной разветвл. процесс автоокисления древесного угля: Rк* + О2: RкOO*; RкOO* + RH : RкOOH + Rср*, Rср* + О2: RсрОО*, RсрОО* + RH : RcpOOH + Rсp*, RcpOOH + RH : RO* + R* + H2O и R* + R* : R-R. В результате может произойти самовозгорание древесного угля, если к.-л. из параметров процесса (концентрация ПМЦ, т-ра, концентрация О2 и геом. размеры массы угля) превысит нек-рую критич. величину. Чтобы избежать этого, древесный уголь стабилизируют, выдерживая слой угля высотой не более 60 мм при 50-80°С не менее 10 мин, т. е. в условиях, когда ни один из параметров не превышает критич. величину. Древесный уголь получают пиролизом древесины в стальных вертикальных непрерывно действующих ретортах производительностью 100-2200 кг/ч, а также в разл. печах. Выход древесного угля в пересчете на нелетучий углерод составляет 21-25% от безводной древесины. В СССР древесный уголь получают из древесины твердолиств. пород, березы или из смеси древесины твердолиств. и мягколиств. пород. Он должен содержать не более 3% золы, не более 6% влаги, не более 7% частиц размером менее 12 мм. Массовая доля нелетучего углерода в древесном угле должна составлять 77-90%. Перспективно получение древесного угля из измельченной древесины с катализатором, ускоряющим процесс в неск. раз и повышающим выход угля на 30-40%. Широко применяется крупнокусковый (более 12 мм) древесный уголь из твердолиств. пород древесины, имеющий наиб. высокую мех. прочность. Он используется в качестве сырья для получения активного угля, CS2, окисленного древесного угля, карбюризатора, в качестве восстановителя в произ-ве кристаллич. Si, черных и цветных металлов, проволоки и др. Мелкий древесный уголь может служить подкормкой животным, его используют также для получения бытового топлива — древесноугольных брикетов. Окисленный древесный уголь получают окислением древесного угля воздухом в условиях, когда ни один из параметров окисления не превышает критич. величину. На пов-сти древесного окисленного угля (углеродного ионообменника) содержатся функц. группы — карбоксильные, гидроксильные, карбонильные, хинонные, пероксидные и др. Статич. ионообменная емкость по NaOH составляет 1,0-8,0 м2.экв/г. Древесный окисленный уголь содержит значительно больше кислорода (18-40%), чем древесный уголь, но меньше углерода (55-75%) и водорода (1,5-4,0%). Зольность его такая же, как у древесного угля (до 3%), но после обеззоливания минер. к-той она не превышает 0,4%. Кажущаяся плотность древесного окисленного угля 0,45-0,52 г/см3, истинная — 1,5-1,9 г/см3, пористость 75-80%, уд. электрич. сопротивление 2,1.108-1,5 3 1011 Ом.см. В зависимости от характера поверхностных функц. групп, их количеств. соотношения и формы (водородной или катионзамещенной) древесный окисленный уголь проявляет комплексо-образующие, ионообменные, электронообменные или каталитич. св-ва. В сравнении с селективными ионообменными смолами они обладают рядом преимуществ: термостойки (до 300 °С), исключительно радиационно- и химстойки (не растворяются, не набухают и не слипаются во всех средах, в т. ч. в щелочах), нетоксичны. Древесный окисленный уголь используют для получения особо чистых в-в, напр., при глубокой очистке реактивов от примесей катионов переходных металлов, щел.-зем. металлов, как катализатор переэтерификации в произ-ве жиров, инверсии cахаров и др. Древесноугольный карбюризатор — твердый гранулированный продукт, состоящий гл. обр. из дробленого древесного угля, карбонатов щелочных (в осн. К и Na) или щел.-зем. (гл. обр. Ва и Са) металлов (10-20%). Его используют для цементации стальных изделий путем насыщения поверхностного слоя стали углеродом. Введение в карбюризатор разл. добавок, напр., наводороженного железа, мочевины, повышает скорость цементации в 2 раза. Для удержания добавок на частицах угля часто используют связующее (крахмал, поливинилацетатную эмульсию, мазут, мелассу и др.). Мировое произ-во древесного угля более 5 млн. т/год, в т. ч. в СССР ок. 200 тыс. т/год (1986). === Исп. литература для статьи «ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ»: Завьялов А. Н., Калугин Е. Н., «Химия древесины», 1978, № 4, с. 88-92; Древесный уголь. Получение, основные свойства и области применения древесного угля, М., 1979; Тарковская И. А., Окисленный уголь, К., 1981. А. Н. Завьялов. Страница «ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

www.xumuk.ru

Полезные свойства древесного угля. Статьи | ЗОНДИР

Древесный уголь – это уникальный продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активного угля и т. д., а также как топливо в быту (удельная теплота сгорания 31,5—34 МДж/кг). Древесный уголь классифицирован в системе стандартов (ГОСТ) — ГОСТ 7657-84.

Главная проблема его использования состоит в том, чтобы использовать древесный уголь рационально. Это один из самых древних видов топлива, который производился на протяжении нескольких тысячелетий. Уголь пригодный продукт для применения в быту, сталелитейной и химической промышленности, сельском хозяйстве, а также во многих других отраслях промышленности. Сталеплавильная промышленность особенно нуждается в физических свойствах древесного угля.

Древесный уголь является самым дорогим сырьем для доменных печей. У древесного угля отличного качества очень высокая теплотворная способность. В развивающихся странах главным применением древесного угля в быту считается приготовление пищи или нагрев воды для бытовых нужд. Полезных свойств древесного угля достаточно много, их все не перечислить, зато их можно оценить даже в бытовых условиях.

Древесный уголь — масса углерода, которая состоит из множества каменноугольных материалов. Древесный уголь один из самых древних видов топлива, который производился на протяжении нескольких тысячелетий. Древесный уголь считается главным источником энергии во всем мире.

Древесный уголь сделан из большого количества естественных материалов, древесины, таких как гикори, дуб, клен, и фруктовые деревья. У них уникальный аромат и особенность давать лучший сорт древесного угля. Лучшие сорта древесного угля изготавливают из сырья с низким содержанием серы. Древесный уголь используется в определенных отраслях металлургии, для фильтрации органических составов, таких как хлор, бензин, пестициды, и другие ядовитые химикаты в воде и воздухе.

Древесный уголь будет полезен и в будущем. Следует учесть, что использовать его необходимо разумно. Он будет иметь ценность во все века. Качество древесного угля определяется различными методами и способами, с учетом различных требований Эффективность использования заключается в передаче максимального количества высокой температуры объекту, который будет нагрет. Он используется для приготовления, обогрева помещений, или как продукт для доменной печи. Эффективность в целом зависит от рационального использования древесного угля.

Древесный уголь нашел свое широкое применение в сталелитейной и химической промышленности. Древесный уголь экспортируется во многие страны. Покупатели имеют возможность пользоваться им, раскрыть полезные качества древесного угля, что обеспечивает возможность для импортирования древесного угля.

Полезные свойства древесного угля в промышленности

Не менее важные химические и физические свойства древесного угля. Он нашел специальное применение в промышленности. Именно сталеплавильная промышленность нуждается в физических свойствах древесного угля. Древесный уголь — самое дорогое сырье для доменных печей. Физические свойства древесного угля влияют на конечный продукт доменной печи, тогда как химические свойства больше влияют на количество древесного угля, необходимого на тонну железа для конечного состава железа или стали.

Древесный уголь используется для доменной печи, как топливо при плавке метала, он должен быть сильно спрессованным. Но менее спрессованным, чем кокс, сделанный из каменного угля и поэтому доменные печи должны быть рассчитаны по вместимости на кокс из древесного угля. Способность сопротивления печи к разлому при плавке металла и сохранения постоянной циркуляции воздуха, который необходим для поддержания производительности и однородности процесса.

Полезные свойства золы, конечного продукта из древесного угля

Содержание золы в древесном угле колеблется от 0,5 % до 5 %, в зависимости от породы древесины и количества примесей в виде песка и земли. У древесного угля отменного качества содержание золы приблизительно равняется 3 %. У него возможно очень высокое содержание золы — приблизительно 5-10 %. Древесный уголь отменного качества не используется в доменных печах.

Чтобы достичь лучших результатов, данный древесный уголь хорошего качества нужно эффективно жечь. Это особенно важно для полного сгорания древесного угля, как снаружи, так и внутри. Промышленные печи для сжигания древесного угля, такие как доменные печи, печи для спекания, обычно разрабатываются для эффективного использования и применения. Главное использование древесного угля в домашних хозяйствах развивающегося мира — для нагрева воды, приготовления пищи или нагрева воды для бытовых нужд. Древесный уголь также безопасен для приготовления пищи на открытом огне. При приготовлении пищи мы используем высокую температуру, выделенную при сгорании древесного угля приблизительно на 30 %, оставшиеся 70 % практически непригодны.

zondir.ru

При каких процессах образуется древесный уголь? Каково его строение, свойства и применение?

Древесный уголь образуется в процессе пиролиза дров без доступа воздуха. В результате в однородном на первый взгляд полене образуются полости, древесные волокна обугливаются.. . Благодаря развитой внутренней поверхности (пористости) древесный уголь может выступать адсорбентом (подобно активированному углю) , но традиционно его используют в металлургии и другой промышленности (например, веках в 16 — 18 кузнецы его использовали для нагревания изделий при ковке. И профессия тогда существовала — углежог. ) Сейчас древесный уголь часто применяют для того, чтобы шашлыки жарить…

при пиролизе древесины- нагрев без доступа воздуха строение пористое с развитой поверхностью- адсорбция в химии, металлургии медицине

Древесный уголь — микропористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д

touch.otvet.mail.ru

Виды угля и для чего их используют

Для отопления домов издавна использовалась древесина, но чтобы постоянно поддерживать горение необходимо подкладывать поленья снова и снова. С развитием угледобывающей промышленности все больше людей стало использовать каменный уголь: он дает больше тепла, горит дольше. При правильной закладке печи порция угля, засыпанного в котел с вечера, будет поддерживать стабильную температуру всю ночь.

История образования каменного угля и его виды

Весь процесс образования угля можно разделить на два основных этапа: формирование торфа и собственно процесс углефикации – преобразования торфа в уголь.

Торф формировался на обширных покрытых водой пространствах из растительных остатков разной степени разложения. Часть растений перегнивала полностью до гелеобразного состояния, часть — сохраняла свое клеточное строение. Их остатки скапливались на дне водоемов, которые постепенно превращались в болота. Обязательное условие, необходимое для формирования торфа, — отсутствие кислорода. Под толщей воды кислорода было мало, при разложении остатков выделялся сероводород, метан и углекислота, которые способствовали затвердению остатков. Образовывался торф.

История угля. Все начиналось много миллионов лет назад

Но не все торфяники преобразовывались в уголь. Для процесса углефикации необходимо: высокое давление, высокая температура и большой промежуток времени. В зависимости от наличия этих условий и происходило или нет образование каменного угля. Сначала торф заносился осадочными породами, что увеличивало давление и повышало температуру внутри торфяного слоя. В таких условиях образовывался бурый уголь – первая ступень углефикации. В некоторых областях происходило смещение пластов, в результате которых пласты бурого угля опускались (некоторые из обнаруженных месторождений находятся на глубине более 6000 метров). Местами эти процессы сопровождались подъемом магмы и извержениями вулканов. Высокое давление, отсутствие кислорода и высокие температуры способствовали тому, что влаги и природных газов в буром угле становилось все меньше, углерода все больше. По мере вытеснения воды и газов, бурый уголь превращался в битуминозный, затем, при наличии высокой температуры, в антрацит. Основное отличие бурого угля от каменного: в буром угле содержится больше влаги и природных газов и меньше углерода, что влияет на количество выделяемого при горении тепла.

Возраст угля определяют по содержащимся остаткам растительности. Иногда отпечатки очень четкие

Сегодня возраст угольных залежей определяется по растительным остаткам. Самые древние датируются каменноугольным периодом (345-280 миллионов лет назад). В это период сформировалось большая часть угольных бассейнов северной Америки (восток и центр США), центра и запада Европы, юга Африки, Китая, Индии. В Евразии большая часть угольных месторождений формировалась в Пермский период, некоторая часть небольших угольных бассейнов в Европе датируется Триасовым периодом. Увеличивается активность углеобразования к концу Юрского периода и в Меловом. Примерно в это время были сформированы залежи на востоке Европы, в Скалистых горах Америки, в Индокитае и центре Азии. Позже формировались в основном бурые угли и залежи торфа.

Виды угля

Уголь классифицируют в зависимости от содержания влаги, природных газов и углерода. С повышение количества углерода повышается его теплотворная способность. Чем меньше влаги и летучих веществ (газов), тем лучше он переносит хранение и транспортировку.

Лигнит  — уголь первой стадии углефикации. Он отличается от бурого угля меньшим количеством воды (45%) в составе и большим выделением тепла. Структуру имеет волокнистую, цвет — от коричневого до черного (более высокого качества). Чаще всего используется в энергетике (на теплоэлектростанциях) для отопления частных домов используется редко, так как плохо хранится и имеет невысокую теплотворную способность в обычных печах.

Каменный уголь. Лигнит. Имеет рыхлую слоистую структуру

Суббитоминозный уголь — цвет черный, менее выраженная волокнистая структура, более высокая по сравнению с лигнитом теплотворность, меньшее содержание влаги (30%). При перевозке крошится, а на открытом воздухе выветривается. При сгорании выделяет 5-6 кВт/кг. Используется как в энергетике, так и в ЖКХ для отопления.

Битуминозный уголь отличается самой высокой теплотворной способностью, не теряет своих качеств при транспортировке и хранении. Выделяет при горении 7-9 кВт/кг тепла. Некоторые его виды используют для коксования.

Антрацит — уголь смоляно-черного цвета. Отличается самым высоким содержанием углеводорода. Его тяжело разжечь, но горит долго и без копоти, выделяет большое количество тепла (более 9 кВт/кг). Именно антрацит чаще других используется для отопления.

Антрацит. Отличается глубоким черным цветом и блестящей поверхностью.

Какой уголь используют для отопления

В России и странах СНГ действует система, принятая еще в 1988 году. Классифицируют уголь согласно ГОСТ 25543-88, который подразделяется на 7 категорий. Для отопления используют только некоторые:

Длиннопламенный уголь (Д). Свое название получил благодаря длительному процессу горения с выделением большого количества тепла (5600-5800 ккал/кг). Для его розжига и горения не требуется специального обдува, потому длиннопламенные угли часто используются в бытовых котлах на твердом топливе. В зависимости от размеров бывает:

• ДПК — плитный крупный — размеры кусков 50-200 мм;
• ДПКО — плитный кулак-орех — размеры кусков 25-100 мм;
• ПО — орех — 26-50 мм;
• ДМ — мелкий — размеры 13-25 мм;
• ДС — семечка — 6-13 мм;
• ДР — рядовой — нет стандартных размеров.

Длиннопламенный уголь — оптимальный для отопления: пламя длинное (похожее «выдают» дрова), выделяется много тепла, разжигается и горит легко — для нормального горения достаточно естественной тяги. Относительно невысокая его стоимость в сочетании с отличными характеристиками и обусловили популярность этой марки угля. Его закупают не только для отопления частных домов, но и для котельных образовательный и медицинских учреждений. Причем используется топливо любой фракции: от крупных «К» до мелких «М».

Уголь маркируют не только по маркам но и по размерам

Длиннопламенный газовый (ДГ). Отличается от марки Д большей теплотворной способностью. Используют для отопления частных домов все фракции: от «крупный» до «рядовой». Более требователен чем длиннопламенный к условиям хранения, т.к. более интенсивно выветривается.

Антрацит (А). Выделяет много тела, имеет малую зольность (зольный остаток 10%), горит долго и ровно, дым при горении — белый (все остальные марки «дают» черный дым). Несмотря на высокие показатели однозначно рекомендовать его для отопления частных домов нельзя: антрацит имеет высокую стоимость и его тяжело разжигать.

В некоторых случаях покупают тощие угли «Т», жирные «Ж» или слабоспекающиеся «СС». Остальные классы имеют преимущественно промышленное использование. Их используют в энергетике и металлургии, некоторые марки для коксования и обогащения. При выборе угля нужно обращать внимание не только на его характеристики, но и на стоимость доставки. Если в вашем регионе не продают длиннопламенный или антрацит, то скорее всего вам придется обходится тем, что представлен на рынке. Обращать внимание нужно и на рекомендации производителей вашего котла: в документах обычно указываются марки, под которые проектировалось оборудование. Их и нужно использовать.

Подбирая уголь для печи, ориентируйтесь не только на его характеристики. Стоит обратить внимание и на стоимость доставки и на рекомендации производителей котлов

Для повышения комфортности и в целях экономии многие предпочитают иметь несколько фракций: растапливать удобнее фракцией  «орех» или «крупный», а на длительное горение засыпать «семечко». На самые холодные периоды запасают некоторое количество антрацита, который хоть и тяжело разжигается, но в разогретом котле горит долго и жарко.

Коксующий и обогащенный угли проходят специальную обработку для увеличения теплотворной способности. Используются эти виды в металлургии и энергетике. Для бытовых котлов такое топливо не подходит: из-за чрезмерно высокой температуры горения печь может разорвать.

Если послушать людей с опытом, то говорят, лучший эффект дает следующая последовательность засыпки топлива в котел: растопить длиннопламенным, затем засыпать антрацита фракции «орешек» — он долго горит вы дает много тепла, а на ночь печь добавить «семечки», которая будет гореть до утра.

Порядок растопки кирпичных печей рекомендуют другой: растапливают печь дровами, когда хорошо разгорится, засыпают «семечкой» или угольными брикетами (поддувало и заслонку открыть для лучшего поступления кислорода). Если в семечке много пыли, ее можно смочить водой — так она разгорается легче. Когда жара в печи достаточно, можно использовать «кулак».

Как выбрать уголь для отопления читайте тут.

Что такое древесный уголь и для чего он используется

Древесный уголь используется людьми уже много тысяч лет назад: его находили при раскопках в поселениях пещерных людей. Вряд ли они изготавливали его сами, скорее собирали на пожарах или сохраняли остатки костров, но, видимо, знали о его свойствах и умели пользоваться.

Древесный уголь — высококалорийное топливо

Сегодня в нашей стране этот вид топлива используется большей частью для приготовления пищи: его используют в мангалах и барбекюшницах, подкладывают в костры. Иногда используют для каминов: горит он долго, выделяет много тепла (7800 ККл/кг), а дыма и копоти почти не образуется. Оставшаяся зола является отличным удобрением и используется для удобрения лесных угодий или сельскохозяйственных полей. Зола древесного угля применяется также для производства удобрений.

В промышленности древесный уголь используют для выплавки чугуна. Для производства тонны сплава требуется всего 0,5 тонны этого топлива. При этом чугун получает повышенную стойкость к коррозии и прочность. Как флюс используют каменный уголь при выплавке латуни, бронзы, меди, марганца, цинка и никеля. Из него изготавливают твердую смазку для машиностроения, используют для шлифовки в приборостроении и полиграфии и т.д. Из древесного угля изготавливают фильтры разного назначения.

Сегодня древесный уголь начинают рассматривать как альтернативу традиционному топливу: в отличие от каменного угля, нефти и газа он относится к возобновляемым материалам. Причем современные технологии позволяют получать древесный уголь даже из отходов промышленности: из опилок, трухи, кустарников и т.п. Из такого измельченного сырья формируют брикеты, которые дают в 1,5 раза больше тепла, чем обычный древесный уголь. При этом тепло выделяется более продолжительный промежуток времени и жар получается равномерный.

Как делают древесный уголь

До 20 века древесный уголь получали, сжигая древесину в ямах или кучах специальной формы. В них укладывали древесину, засыпали ее землей, поджигали через проделанные специальные отверстия. Такая технология общедоступна и по сегодняшний день используется в некоторых странах. Но имеет она малую эффективность: на 1 кг угля уходит до 12 кг древесины, к тому же невозможно контролировать качество получаемого древесного угля. Следующим этапом развития углежжения стало использование в земляных печах трубы. Такое усовершенствование подняло эффективность процесса: на килограмм уходило 8 кг леса.

Простейший способ получения древесного угля — в ямах или кучах

В современных углевыжигательных аппаратах на килограмм продукта затрачивается 3-4кг сырья. При этом обращается большое внимание на экологичность процесса: при производстве древесного угля в атмосферу выделяется много дыма, сажи и вредных газов. Современные установки выделяемые газы улавливают, направляют в специальные камеры, где он используется для нагревания печи до температуры коксования.

Преобразование древесины в древесный уголь происходит в бескислородной атмосфере при высокой температуре (реакция пиролиза). Весь процесс поделен на три этапа:

• при 150^оС происходит удаление из древесины влаги;
• при 150-350^оС выделение газов и образование органических продуктов;
• при 350-550^оС отделяют смолы и неконденсируемые газы.

Согласно ГОСТу древесный уголь делят на несколько марок в зависимости от типа использованной древесины:

Древесный уголь продают в мешках

Марки Б и В — чаще всего это древесноугольные брикеты, на изготовление которых идут отходы деревоперерабатывающих предприятий. Это отличный вид биотоплива, который давно используется в Европе для отопления и даже на электростанциях: при их сгорании не образуются серные соединения (серы в древесном угле нет), а углеводород содержится в минимальных количествах. Используя технологии предков можно нажечь уголь для собственных нужд самостоятельно. Как сделать древесный уголь своими руками читайте тут.

teplowood.ru