Глава 11 - Вугільні брикети
Транспортування деревного вугілля до місця використання та поводження утворює пил, який у кращому випадку може становити 10% за вагою, а 20% у гіршому випадку. Чим більше обробляється вугілля і чим більше етапів транспортування, тим більше утворюється пилу.
Для виготовлення деревного вугільного брикету потрібно змішувати сполучну речовину з пилом та прес для формування суміші з кульок або брикетів, які потім пропускають через сушильну шафу для видалення води, щоб вони були досить твердими. використовується в тих самих пристроях згоряння, що і звичайне кускове вугілля.
Деревне вугілля - це матеріал, повністю позбавлений пластичності, тому додавання сполучного речовини є важливим для агломерації його в брикети. Зв'язувальний матеріал повинен бути переважно горючим, хоча ефективне негорюче в'яжуче речовина з низькими дозами також може бути придатним. Крохмаль є кращим, але, як правило, дорогий. Може підійти дуже пластична глина, якщо ви не вкладаєте більше приблизно 15%. Смола та смола з печей для перегонки вугілля або деревного вугілля використовуються для брикетів спеціального призначення, але їх потрібно ще раз карбонувати перед спалюванням для досягнення належної когезії. Вони хорошої якості, але дорогі у виробництві.
Брикетувальний прес повинен бути добре спроектований, міцно сконструйований і мати можливість агломерувати суміш деревного вугілля та в’яжучого речовини настільки, щоб мати можливість обробляти його під час сушіння. Виробництво брикетів повинно обґрунтовувати закупівельну ціну та вартість запуску машини. Вугільні брикетні преси - це, як правило, дорогі прецизійні машини, здатні забезпечити високу врожайність. Використовували цегельні преси, але, схоже, для цього не існує справді ефективних та недорогих машин. Деревне вугілля дуже абразивне, тому обладнання, яке використовується для просіювання пилу, його подрібнення, змішування з в’яжучим речовиною, агломерації у брикети тощо. повинні бути добре розроблені і протистояти стиранню.
Багато в’яжучих речовин було випробувано, але, як згадувалося вище, крохмаль є найпоширенішим ефективним в’яжучим. Достатньо дози 4-8% крохмалю, змішаного з гарячою водою для отримання отрути. Спочатку пил висушують і просіюють. Занадто дрібні фрагменти викидають, а решту подрібнюють на молотковій млині, потім змішують із крохмальною пастою і пресують у брикети. Їх сушать у суцільній печі при температурі приблизно 80 ° С. Крохмаль твердне, втрачаючи воду, і згущує вугільний пил у брикети, які можна обробляти та спалювати, як звичайне кускове вугілля, у побутових печах та камінах. Брикети, як правило, не придатні для промислового використання в доменних печах та ливарних куполах, оскільки сполучна розпадається при помірному нагріванні. У цьому випадку необхідні брикети, які агломерирують з смолою або смолою, а потім вуглецюють у вугільній печі, щоб мати достатню стійкість до роздавлення. Вартість цього процесу занадто висока, щоб він мав промислове застосування в більшості країн.
Під час виготовлення можуть додаватися матеріали, призначені для сприяння горінню брикетів, такі як віск, нітрат натрію тощо. мати більш прийнятний продукт. Також можна змішувати глину як сполучну речовину, кремнезем тощо з пилом. знизити вартість брикетів, що, звичайно, також знижує їх калорійність і є лише формою фальсифікації, яку сплачує споживач, хоча можна стверджувати, що горіння покращується. Але добре зроблені брикети - прийнятний і зручний продукт. Практична відсутність пилу та однорідність розмірів роблять їх привабливими для барбекю. Зазвичай вони продають приблизно за ту саму ціну за кілограм, що і кускове вугілля, на розкішних ринках і мають приблизно таку ж теплотворну здатність, як комерційне вугілля, при вмісті вологи 10-15%.
Виробництво деревного вугільного брикету особливо процвітає в розвинених країнах. Прикладом може слугувати промисловість на основі тирси та кори на деревному вугіллі, розташована на півдні Сполучених Штатів, яка використовує багатоподові ротаційні печі, здатні виробляти 25 або 50 тонн дрібного вугілля на день. Після агломерації у брикети це деревне вугілля продається в роздрібних магазинах для барбекю. Гази в печі спалюються для отримання пари та електроенергії. Тирса та кора, які є відходами, таким чином перетворюються на корисні продукти, електричний струм та вугільні брикети, і одночасно пом'якшуються проблеми забруднення повітря та утилізації відходів.,
Вартість брикетів залежить від трьох основних факторів: вартості деревного пилу, що доставляється на завод, ціни на в’яжучу речовину та впливу стартових витрат. Оскільки пил зазвичай має низьке значення, загальновизнано, що його вартість дорівнює нулю, щоб виправдати інвестиції брикетної фабрики. Однак це не правильно, оскільки постачання заводу пилом навіть із сусідніх джерел коштує грошей. Якщо пил не надходить повністю з внутрішньої діяльності компанії, ми виявимо, що її закупівельна ціна має тенденцію до постійного зростання, як тільки брикети з’являються на ринку. Кращим в’яжучим речовиною є крохмаль, який є харчовою речовиною, і коштує в десять разів або більше, ніж кускове вугілля у вугільній печі; ось чому, оскільки для виготовлення брикетів необхідно додати до пилу 4 - 8%, це дуже важливий елемент собівартості. Успіх виробництва деревного вугільного брикету, як це виявлено в США та інших розвинених країнах, залежить від сприятливого поєднання факторів, яких, як правило, бракує у країнах, що розвиваються. Ті:
- добре налагоджений, дорогий ринок вугілля для барбекю;- можливість виробництва деревного вугілля для брикетів за дуже низькими цінами, поруч з основними торговими точками, і в незмінних кількостях цілий рік;
- високий обсяг продажів, достатній для поглинання потенційного випуску заводу;
- достатні фінансові ресурси для придбання хорошого обладнання та кваліфікована робоча сила для його експлуатації та обслуговування;
- хороша організація збуту, упаковки та дистрибуції, що дозволяє товару виходити на ринок за вигідною ціною.
Як правило, і відсутність успішних виробництв брикетів у країнах, що розвиваються, це, мабуть, підтверджує, краще зосередити увагу на ефективному виготовленні деревного вугілля, прагнучи до ефективності конверсії. Максимум і зменшити частку пилу, обробляючи вугілля догляд. Крім того, для карбонізації простих цегляних печей потрібно небагато імпортних елементів, тоді як виготовлення брикетів вимагає дорогої техніки, яку зазвичай доводиться імпортувати. Якщо ти не можеш керувати брикетним заводом протягом усього року приблизно на максимальній потужності, капітальні витрати стають витоком для прибутковості.
Немає сумнівів, що невикористаний вугільний пил - це марна трата ресурсів, і мудрий менеджер завжди буде прагнути знайти для нього економічний вихід. На жаль, не існує простих і справді задовільних способів виготовлення брикетів у малих масштабах промисловості. Пил, змішаний з крохмалем або глиною, можна пресувати у форму за допомогою примітивних засобів і дати висохнути. Ці вугільні короваї виробляються в ряді країн, але необхідно мати можливість забезпечити домогосподарства деревним вугільним пилом за дуже низькими цінами. Зазвичай це неможливо, оскільки вугільний пил у великих кількостях знаходиться поблизу виробничих центрів, а не у великих містах, де доступна родинна праця. Безкоштовно виготовляти брикети. Але, незважаючи на ці труднощі, необхідно уважно вивчити всі можливості, які можуть бути в цій галузі, щоб служити загальній енергетичній економіці країни.
Вугільний пил у великих кількостях може знайти промислове використання. На жаль, звична відсутність розвиненої промислової інфраструктури в регіонах Третього світу, де зазвичай виробляється деревне вугілля, виключає такий вихід.
Основним промисловим використанням деревного вугільного пилу є його використання як палива в металургії або в прожарювальних галузях. Наприклад, у металургійній промисловості на основі деревного вугілля пил може впорскуватися з повітрям в основу доменної печі. Таким чином, можна вводити близько 5% від загального обсягу використовуваного деревного вугілля. Австралійському металургійному комбінату Вундоваві вдалося таким чином використати весь вугільний пил. Цей пил чудово підходить для виробництва залізної руди, збагаченої спіканням, для забезпечення доменної печі високоякісною сировиною. Це один з найкращих способів використання деревного вугільного пилу, оскільки кількість, яку можна використовувати, не обмежується певним відсотком від загальної кількості, як це відбувається при закачуванні в доменну піч (1.22). Спекання деревного вугілля практикується в Аргентині та Бразилії.
Пилоподібний пил і грудкуватий вугілля можна спалити в обертовій печі для отримання клінкеру та глиноземного цементу. Такі цементні фабрики експериментують у Кенії та Гайані з використанням пилоподібного вугілля для прожарювання бокситів.
Незважаючи на ці можливості, факт залишається фактом: для пересічного виробника деревного вугілля краще мінімізувати вироблення пилу за допомогою хороших методів обвуглювання, а не вкладати гроші в економічно незначне виробництво деревини з плантацій або природних лісів і використовувати цю деревину для вироблення прибуткового деревного вугілля виробництво.