Глава 10

ЕФЕКТИВНО ИЗПОЛЗВАНЕ НА РАСТИТЕЛНИ ВЪГЛИ

10.1 Качеството на дървените въглища

Повечето спецификации, използвани за контрол на качеството на въглищата, произхождат от стоманодобивната или химическата промишленост. Когато дървените въглища се изнасят, купувачите са склонни да използват същите спецификации от индустриален клас, дори ако основната дестинация на внесените въглища може да е по-скоро за домашно готвене или барбекю. Тази ситуация трябва да се вземе предвид, тъй като промишлените и битовите изисквания не винаги са еднакви и интелигентната оценка на реалните изисквания за качество на пазара може да позволи да се доставят въглища по-евтино или в по-големи количества, което е от полза както за купувача, така и за продавача.

заглавие

Качеството на дървените въглища се определя според някои от неговите свойства и въпреки че всички са донякъде взаимосвързани, те се измерват и оценяват отделно; Тези различни фактори за качество са разгледани по-долу.

10.1.1 Съдържание на влага

Влагата е заместител, който намалява топлината или калоричността на въглищата. Когато въглищата се продават на тегло, нечестните търговци често поддържат високо съдържание на влага, като ги намокрят с вода. Добавянето на вода не променя обема или вида на въглищата. Поради тази причина тези, които купуват въглища на едро, предпочитат да купуват или от суровия обем, например в кубични метри, или от теглото, но определянето на съдържанието на влага чрез лабораторни тестове и коригиране на цената. На малките пазари често се продава на парче.

На практика е невъзможно да се предотврати донякъде намокрянето на дървените въглища по време на транспортирането до пазара, но съхраняването на дървени въглища на закрито е добра практика, дори ако е закупено по обем, тъй като съдържащата се вода трябва да се евакуира и представлява пряко загуба на калоричност. Това се случва, защото водата под формата на пара преминава в потока и рядко се кондензира, отделяйки съдържащата се топлина върху предмета, който се нагрява във фурната.

Спецификациите за качество обикновено ограничават съдържанието на влага до около 5-15%. от брутното тегло на въглища. Съдържанието на влага се определя чрез сушене на проба дървени въглища във фурната и се изразява като процент от първоначалното мокро тегло.

Очевидно е, че въгленът с високо съдържание на влага (10% или повече) има тенденция да се руши и да произвежда фин въглен при нагряване в леярни, което е нежелателно при производството на желязо.

10.1.2 различни летливи вещества във вода

Тези ефекти се отразяват върху добива на въглища, получени от определено тегло на дървесината. При ниски температури (300 ° C) е възможен добив на въглища от почти 50% .При температури на карбонизация от 500-600 ° C летливите вещества са оскъдни и 30% добиви са типични в пещта за въглища. При много високи температури (около 1000 ° C) съдържанието на летливи вещества е почти нула и добивът пада до около 2%. Както беше посочено по-горе, въгленът може да реабсорбира катрани и пироленови киселини при измиване с дъжд при изгаряне на ями или подобни методи. Поради тази причина въгленът може да бъде добре изгорен, но поради тази причина има високо съдържание на летливи вещества. Това води до допълнителни вариации в дървените въглища, изгаряни в ями, във влажен климат. Реабсорбираните киселини карат въгленът да стане корозивен, причинявайки гниене на торбите от юта, което е проблем при транспортирането; а също така няма чисто изгаряне.

Летливото вещество във въглищата може да варира от 40% или повече до 5% или по-малко. Неговото измерване се извършва чрез нагряване на проба, спрямо теглото на сух въглерод и далеч от въздуха, до 900 ° или до постоянно тегло. Загубата на тегло е летливо вещество, което обикновено се определя като съдържание на влага, т.е. летливо вещество - влага (SV - влага).

Въгленът с много летливи вещества се запалва лесно, но при изгаряне се образува дим. Ниско летливите въглища имат трудности със запалването и изгарянето е много чисто. Добрият търговски въглен може да има нетно съдържание на летливи вещества (без влага) около 30%. Силно летливият въглен е по-малко чуплив от ниско летливите, силно изгарящи обикновени въглища # като по този начин произвежда по-малко фин въглен по време на транспортиране и обработка. Освен това е по-хигроскопичен и следователно има по-високо естествено съдържание на влага.

10.1.3 Фиксирано съдържание на въглерод

10.1.4 Съдържание на пепел

Съдържанието на пепел в дървените въглища варира от около 0,5% до повече от 5%, в зависимост от дървесните видове, количеството кора, включено в дървесината в пещта, и количеството замърсяване с мръсотия и пясък. Обикновено парче добър въглен има съдържание на пепел около 3%. Фината овъглена част може да има високо съдържание на пепел, но ако се пресее материал, по-малък от 4 mm, остатъкът, по-голям от 4 mm, може да има съдържание на пепел от около 5-10%. Купувачите естествено са подозрителни към овъгляването, което е трудно да се продаде (и за съжаление да се използва).

10.1.5 Типичен анализ на въглен

Привидна плътност Kg/m3 Брутна калорична стойност Kj/Kg на суха фурна

1/= Гвиана; 2/= Великобритания; 3/= Бразилия; 4/= Фиджи

Въгленът се счита за добър до отличен

Средногодишните стойности и вариации се отнасят до въглищата, използвани от Белго Минейра. Това е смес от 40% евкалиптови въглища, произведени в собствените пещи на компанията и 60% от хетерогенни дървени въглища от естествен дървен материал, произведени от частни пещи. Въгленът "Добър до Отличен" се отнася до дървени въглища, произведени в пещите на компанията с евкалиптово дърво.

10.1.6 Физически свойства

Въгленът за доменната пещ трябва да е силен при сгъстяване, за да устои на силата на смачкване на заряда на доменната пещ или на „теглото“. Тази сила на натиск, винаги по-ниска от тази на съперника на дървените въглища, т.е. металургичният кокс, произведен с минерални въглища, определя практическата височина и следователно ефективността и производството на доменната пещ. Способността да се противопоставя на фракционирането при работа е важна за поддържане на постоянна пропускливост на заряда на пещта във въздуха, което е жизненоважно за поддържане на производителността и еднородността на работата на пещта.

Разработени са няколко вида тестове за измерване на устойчивост на счупване; това е доста трудно свойство да се определи в обективни термини. Тези тестове се основават на измерване на устойчивостта на въглен на фракциониране или счупване, причиняване на проба да падне от определена височина върху твърд стоманен под или извършване на ролка на проба в барабан, за да се определи след определено време счупващият размер. Резултатът се изразява в процентите, които преминават и остават, през различни размери сита. Въгленът, с ниска устойчивост на счупване, ще произведе по-висок процент фин въглен, подлагайки пробата на теста. Фината въглища е нежелана в доменната пещ, тъй като блокира удара на въздушния поток в пещта. Крехкият въглен също може да бъде смачкан от теглото на товара и да причини запушвания.

10.1.7 Абсорбционен капацитет

Тъй като се произвежда, нормалният дървесен въглен не е много активен материал за абсорбиране на течности или пари, тъй като фината му структура е блокирана от катранени остатъци. За да се превърне въгленът в „активиран“, тази структура трябва да се отвори, за да се отстранят остатъците от катран. Най-широко използваният метод днес е затоплянето на пулверизирания суров въглен в червена топлинна фурна под прегрята атмосфера на пара. Парата, като изключва кислорода, предотвратява изгарянето на въглен Be. Междувременно летливите катрани се отстраняват чрез дестилация и отиват с парата, оставяйки порестата структура отворена. Обработеният въглерод преминава в затворени съдове и се оставя да се охлади. Активиращите пещи обикновено са непрекъснати, т.е. прахообразните въглища преминават в непрекъсната каскада през горещата пещ в атмосферата на пара.

След активиране, спецификациите за качество на въглищата се тестват, за да се определи способността му за обезцветяване чрез абсорбиране на водни разтвори на сурова меласа, ромен ликьор и др .; масла, като растително масло, и адсорбцията на разтворители като етилацетат във въздуха. Силата на адсорбция има тенденция да бъде специфична. Установяват се градуировки за водни разтвори, други за масла и трети за пари. Тестовете измерват адсорбционната способност. Има малко разлики в крайния продукт, направен със суров въглен от различен произход, но като цяло всички те могат да се използват, ако се изгорят правилно. Добър основен въглен за активен въглен може да се получи от дървесината на Eucalyptus grandis в тухлени пещи.

Въглеродът за адсорбция на газове и пари обикновено се произвежда от въглен от кокосова черупка. Този въглен има голяма адсорбционна способност и се противопоставя на пулверизиране в адсорбционното оборудване, което е много важен участник.

10.2 Ефективност на изгаряне на въглен

10.2.1 Как изгаряте въглен

Фактът, че въгленът може да гори на компактна, преносима печка, без да е необходим водопровод, е един от най-важните му атрибути и обяснява широката му популярност, особено в градовете и населените места. A-Cm, когато в глобален енергиен план е по-ефективно една държава да се опита да използва самата дървесина с ефективно изгаряне за готвене, вместо да я превръща в дървени въглища преди, това би било политика на трудно приложение, тъй като мнозинството от хората, които в момента изгарят въглен, едва ли биха го заменили за дърва. Печката за камина, която консумира дърва, е скъпа. Самата пещ може да бъде трамбована и да не струва нищо, но металната тръба може да струва 10 или повече долара. За тези, които живеят в задръстени градски жилища, може да е невъзможно да се монтират комини и в тези случаи характеристиките на въглищата се налагат като незамърсяващо гориво.

Важните фактори, наблюдавани в добре проектираните вътрешни единици, които консумират въглища, могат да бъдат обобщени по-долу:

    (i) Леглото за въглища трябва да "вижда" нагревателния съд и трябва да бъде възможно най-близо до него. Стените на камерата на горящото легло не трябва да "гледат" директно към леглото на огнището. Това предполага горивно пространство с форма, наподобяваща донякъде обърнат конус от 80-90 ° по отношение на ъгъла с горящото легло, разположено при него връх.

(ii) Корпусът на печката трябва да бъде направен от огнеупорен, неметален материал, който не се влияе от температури около 1000 ° C и който трябва да бъде добър топлоизолатор, за да не краде топлината от горящото легло. Добър материал е порестата керамика, направена с печеща се бяла глина, така че да отразява по-добре топлината към саксията. Корпусът на горелката трябва да бъде сменяем в носещата конструкция, за да се намалят разходите за поддръжка. По-евтино, повече или по-малко задоволително тяло на горелката може да се направи чрез замесване на мокра, пластмасова смес от около 60% глина, 20% пясък и 20% фин въглен в дървена форма и оставяне да изсъхне. Въпреки че не е постоянно изгорена керамика, тя е евтина.

(iii) Коничният противопожарен отвор в горелката трябва да има около четири канала за потока от газове по повърхността му, ширина около 30 mm и дълбочина 4 mm, за да може горещият газ да преминава чрез изхвърляне, ако добре може да се монтира добре котлона в конуса.

(iv) Решетката трябва да бъде направена от лист стомана с 3 mm съвършенства, направени с пирони, и разположени на разстояние около 1 на cm2.

(v) Конструкцията на печката, която може да бъде направена от рециклирана стоманена ламарина, трябва да има крака, оставяйки хлабина от 4-5 см между долната повърхност на глинения блок на печката и пода. Отдолу се поставя рециклирана стоманена тава за събиране на гореща пепел, така че печката да може да бъде поставена на всякаква повърхност, без да създава опасност от пожар.

Дизайнът, показан на фигура 12, е само един от многото, но всички добри проекти спазват принципите, посочени в този раздел. Справедливо е да се подчертае фактът, че целта е максимална ефективност при минимални разходи, тъй като в противен случай оборудването няма да бъде използвано.


Фиг. 12 Добър дизайн на печка на дървени въглища 1. Кръгла тенджера за готвене
2. Канали в корпуса на горелката за потока от газове
3. Корпус от рециклирана стомана
4. Рециклирана стоманена тава за пепел
5. Перфорирана решетка или решетка от рециклирана стомана
6. Изгоряло бяло керамично тяло на горелката или
смес от глинено-пясъчно-фин въглен
7. Горивни въглища