Удельная теплота сгорания угля древесного угля: удельная теплота сгорания, производство, класс опасности

ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ (КАРБОНИЗИРОВАННОГО УГЛЯ) ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 1800 тонн в год DGE-1800

   Основные характеристики активированного угля, и его пористость зависят от исходного сырья и способов его переработки. Но начинается производство с одних и тех же технологических процессов. Сначала сырье подвергают карбонизации – обжигу при отсутствии воздуха в печах. На этом этапе получается уголь плохого качества из-за очень мелких пор, но зато приобретается прочность и первичную пористость.

   Древесный уголь — твёрдый пористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т.

д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. В цветной металлургии древесный уголь используется в качестве покровного флюса, под которым производится плавка многих цветных металлов. Кроме того, древесный уголь используется при производстве кристаллического кремния в качестве восстановителя, а также при производстве сероуглерода и активированных углей. Применяется для получения алюминия, бора и т.д.; в производстве чистого кремния, который используется для получения полупроводников; в химической промышленности; как каминное топливо (за рубежом) и т.д. В металлургии, например, как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода). В производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс. Большое распространение древесный уголь получил в и т.п. устройств, так как в отличие от обычного топлива (например: дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру — жар. Причем для приготовления различных блюд не требуется ждать, когда дрова перегорят — ведь древесный уголь это уже готовое топливо. В общем, для производства древесного угля используются углевыжигательные печи. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом.

  Фракции угля 4-10 мм или 1,0-3,6 мм подвергают активации, которая выполняется двумя способами: парогазовым и химическим. В первом случае активированный уголь подвергается обработке водяным перегретым паром (800-1000 градусов). Уголь при этом приобретает необходимую пористость, развивается его удельная поверхность. В результате обгара активированный уголь значительно снижает свою массу. Сегодня широко используют прием, когда в аппарат вместе с паром подают небольшое количество кислорода. Под его воздействием часть угля загорается, поднимая температуру. Активированный уголь получают путём удаления из угля-сырца смолистых веществ и развития разветвлённой сети пор. Это достигается активированием карбонизированных гранул, полученных на основе древесных углей, действием газов-окислителей (перегретые пары H

2O, CO₂) при высоких температурах; при этом возникают тем более крупные поры, чем больше обгар угля. В зависимости от того, какую марку угля  необходимо получить, меняется напор воды и время активации угля в печи. В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.

В настоящее время активированный уголь, в основном выпускается в следующих формах:

• порошковый активный уголь,
• гранулированный (дробленый, частицы неправильной формы) активный уголь,
• формованный активный уголь,
• экструдированный активный уголь,
• ткань, пропитанная активным углем.

Порошковый активированный уголь имеет частицы размером менее 0,1 мм (более чем 90 % общего состава). Порошковый уголь используется для промышленной очистки жидкостей, включая очистку хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. После адсорбции порошковый уголь должен быть отделен от очищаемых жидкостей посредством фильтрации.

Гранулированный активированный уголь частицы размером от 0,1 до 5 мм (более чем 90 % состава). Гранулированный активный уголь используется для очистки жидкостей, в основном для очистки воды. При очистке жидкостей активный уголь помещается в фильтры или адсорберы. Активные угли с более крупными частицами (2-5 мм) используются для очистки воздуха и других газов.

Формованный активированный уголь – это активированный уголь в форме различных геометрических фигур, в зависимости от области применения (цилиндры, таблетки, брикеты и т. д.). Формованный уголь используется для очистки различных газов и воздуха. При очистке газов активный уголь также помещается в фильтры или адсорберы.

Экструдированный уголь выпускается с частицами в форме цилиндров диаметром от 0,8 до 5 мм, как правило, импрегнируется (пропитывается) специальными химическими веществами и применяется в катализе.

Ткани, пропитанные углем выпускается различных форм и размеров, наиболее часто применяются для очистки газов и воздуха, например в автомобильных воздушных фильтрах.

   Свойства активных углей, их пористая структура, форма и размер частиц определяют области их применения. Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных в соответствии с реакцией — С+Н

2О -> СО+Н₂; или при избытке водяного пара — С+2Н₂О -> СО₂+2Н₂. Суть процесса активации состоит в подборе такого сырья и таких параметров подготовки, карбонизации и активации, которые обеспечили бы при окислении сырья и минимальном обгаре образование оптимального объема пор и эффективного развития адсорбционной активности — активированный древесный уголь (ГОСТ 6217-74), изготавливаемый преимущественно из древесины березы, обладающей высокими прочностными свойствами. Из-за высокой степени микропористости угля БАУ-А, всего 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности до 1500 квадратных метров.

Внешний вид	Зерна черного цвета без механических примесей
Размер зерен: >3,6 мм, %, не более 3,6—1,0 мм, %, не менее <1,0 мм, %, не более	2,5 95,5 2,0
Адсорбционная активность по йоду, %, не менее	60
Суммарный объем пор по воде, см3/г, не менее	1,6
Насыпная плотность, г/дм3, не более	240
Массовая доля золы, %, не более	6,0
Массовая доля влаги, %, не более	10,0

 

   Древесный уголь относится к 4-му классу опасности — малоопасное вещество. Предельно допустимая концентрация аэрозоля древесного угля в воздухе рабочей зоны — 6 мг/м3. При пересыпании активного древесного дробленого угля выделяется угольная пыль. Пыль активного угля не ядовита, но при попадании в больших количествах в легкие человека вызывает заболевания. Предельно допустимая концентрация (ПДК) угольной пыли в воздухе рабочих помещений — 10 мг/м3. Пыль активного угля с воздухом образует взрывоопасные смеси, минимальное взрывоопасное содержание кислорода — 14% (по объему), поэтому необходимо использовать систему пылеудаления. Активированный уголь относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

1. Цех карбонизации

1.1. Ретортные печи углежжения CCF-8/12 – 12 шт.

Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. Печи предназначены для производства древесного угля по ГОСТ 7657-84 (уголь древесный) с содержанием углерода от 80 % до 90 % и зольностью до 3 %. Сырьем для производства угля, а так же для поддержания огня в топке являются обыкновенные дрова любой влажности любых пород древесины и отходы ее переработки. Для получения качественного угля используется березовый баланс. Процессы сушки и пиролиза в установке совмещены. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом. Один цикл производства происходит в следующие этапы. Сначала древесину укладывают в реторты, которые устанавливают в камеру пиролиза. В топочной камере разжигаются дрова и, по достижении определенного температурного режима, в камере пиролиза начинается сжигание древесины без кислорода, то есть непосредственно пиролиз.

Выделяющиеся при этом газы не выбрасываются в атмосферу, а напротив, идут на поддержание горения в камере. С того момента, как установка выходит в рабочую фазу, расход дров становится минимальным, так как вся необходимая тепловая энергия получается из газов. Таким образом, оптимальным вариантом производства является непрерывный процесс в несколько смен. Процесс происходит непрерывно, а каждая реторта проходит цикл, состоящий из загрузки дров, сушки, пиролиза, остывания и выгрузки угля.

Производительность (т/сутки)	1,2
Количество реторт (шт)	1
Кол-во дров потребляемое топкой на 1 тонну угля (куб. м)	0,1
Толщина стали (мм)	10
Материал	Сталь легированная, жаропрочная
Степень карбонизации	не менее 95%
Рабочая температура (град)	500
Вес (кг)	1100
Габариты (мм)	2000х1800х2200

 

ширина: 8 м, длина: 42 м, высота: 8 м.

 

Бункер №1. Габариты: 500х500х500 мм

Элеватор №1. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 4760х450х2800 мм

Дробилка.  Мощность: 35 КВт, Габариты: 800х400х1700 мм

Сепаратор. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 1600х1600х1100 мм

Бункер №2. Габариты: 400х400х400 мм

Элеватор №2. Мощность: 3 КВт, угол наклона 30 град, Габариты: 3200х1600х500 мм

Роторная печь активации.  Мощность: 8 КВт, Габариты: 11700х3000х3000 мм, потребление газа: 167 м3/час

Парогенератор. Мощность: 4 КВт, Габариты: 1400х1400х2600 мм, потребление газа: 40 нм3/час

Охлаждающая система. Мощность: 1 КВт, D=600, L=2000 мм потребление газа: 40 нм3/час.

Упаковочная машина. Мощность: 1,5 КВт, Габариты: 500х2800х1800 мм, Мешки по 10 кг.

Система вентиляции.  Мощность: 15 КВт

Лаборатория для проверки качества готовой продукции. Мощность: 1,5 КВт

 

Технология производства древесного угля для последующей активации

Участок карбонизации.

Дрова поступают в цех карбонизации и загружаются в печи углежжения. В печи карбонизации проходит первичное выжигание органики и карбонизация. Через установленный технологией промежуток времени карбонизированное сырьё достают из печи. Готовый древесный уголь укладывают на фасовочные столы для остывания. Новое сырьё загружают в печи. Далее уголь поступает на  склад временного хранения.

Технология производства активированного угля

Участок активации.

Технология производства предусматривает получение активированных углей гранулированных из угля древесного высшего и первого сорта. Древесный уголь поступает в бункер, далее по элеватору поступает в дробилку, где измельчается до заданного технологией размера (1-3,6 мм БАУ-А). Из дробилки подаётся на сепаратор тонкой очистки, выделяющееся угольная пыль вентилируется. Далее уголь необходимой фракции поступает в бункер №2 и по элеватору №2 в печь активации. В печи измельченный угль активируется паром. Пар поступает из парогенератора. Осуществление контроля и регистрации температуры в 3-х точках расположенных по длине печи. По истечении заданного технологией периода времени, необходимо достать активированный угль. Стабилизация активного угля происходит в специальной охлаждающей системе. Активированный уголь остывает и подаётся в участок упаковки. Далее уголь дозируется и фасуется в мешки. Осуществление проверки качества продукции в текущем режиме. Погрузчиком активированный уголь, отвозят на склад готовой продукции.

Возможно опционально осуществить на сите тонкой очистки отбор отходов дробления (размер фракции менее 1 мм) и передача их для получения порошка ОУ-А. Далее подача оставшегося от дробления БАУ-А готового продукта на измельчение в порошок ОУ размером фракции менее 100 мкм. Упаковка  в мешки.

Потребность в дополнительном топливе – (ретортные печи, печь активации, парогенератор).

Режим работы, производительность и количество персонала

Сырьем для производства карбонизированного (древесного) угля является лиственный баланс.  Сырьем для производства активного угля является древесный уголь по ГОСТ 7657-84 марки А (первого сорта). Полезный выход активированного угля с учетом потерь на измельчение и обгар составляет 36-40% от древесного угля. Отходы измельчения исходного сырья являются товарной продукцией и реализуются непосредственно производителем активного угля.

Режим работы: 24 часа в сутки 335 дней в году. 1 месяц на осмотр и предупредительный ремонт.

Для 1 тонны карбонизированного угля необходимо примерно: 6-8 м3 березы или других твердых пород (кроме хвойных).

Производительность древесного угля: 3600 тонн в год (12-14,4 тонн в сутки).

Производительность активированного угля: 1800 тонн в год (5-5,5 тонн в сутки).

Персонал в смену: 13 человек. Рекомендуется: главный технолог — 1 чел., наладчик-ремонтник – 1 чел.

В зависимости от назначения активный древесный уголь изготовляют следующих марок:

• БАУ-А — для адсорбции из растворов;
• БАУ-МФ — для локальной очистки питьевой воды;
• БАУ-Ац — для наполнения ацетиленовых баллонов;
• ДАК — для очистки парового конденсата от масла и других примесей;

Размещение предприятия

Необходимо произвести строительно-монтажные работы и подготовить помещение под производство. Для размещения мини завода необходимо предусмотреть следующие технические параметры площадки:

• Лесохимические комплексы (производство по химической переработке дерева и получение древесного  угля ). КЛАСС  I — санитарно-защитная зона 1000 м (согласно нормам СНИП). (КЛАСС II — санитарно-защитная зона 500 м. Производство древесного угля.)
• Расход газа — природный газ около 206 м3/час.
• Электроэнергия – около 74 КВт
• Расход воды: 200 литров в час.
• Канализация (в виде конденсата)

Площадь помещения под склад запасов сырья и готовой продукции 500 м2. Склад должен быть отапливаемый и с естественной вентиляцией. Оптимальный размер сырья для ретортных печей углежжения: в диаметре от 70-150 мм, длиной 300-450 мм.

Древесный уголь | это… Что такое Древесный уголь?

У этого термина существуют и другие значения, см. Уголь (значения).

Древесный уголь (частично тлеющий).

К сожалению, в вашем браузере отключён JavaScript, или не имеется требуемого проигрывателя.
Вы можете загрузить ролик или загрузить проигрыватель для воспроизведения ролика в браузере.

Видео горения древесного угля

Древе́сный у́голь — 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., а также как бытовое топливо (удельная теплота сгорания 31,5—34 МДж/кг). Древесный уголь классифицирован в системе стандартов — ГОСТ 7657-84 «Уголь древесный».

Древесный уголь зарегистрирован в качестве пищевого красителя под кодом E153.

Binchōtan

Ogatan

Содержание 1 Пиролиз древесины 2 История 3 Свойства 4 См. также 5 Литература 6 Ссылки

Пиролиз древесины

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 таких как: древесный уголь, метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон, смолы и др.

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.

История

В России древесный уголь производили издревле. Невозможно представить старую русскую деревню без кузницы. Кузнечные горны работали на древесном угле. Наиболее распространенными 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. Все знаменитые решетки и другие виды чугунного литья, украшавшие Петербург, были сделаны на Урале.

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.

Новый виток с появлением многочисленных вариантов экологически грязных металлических печей пришелся на постперестроечный период. Ослабление санитарного контроля, хищнические бесконтрольные вырубки стали основой развития кустарного углежжения в железных «бочках» с пристроенными топками разной конфигурации. В условиях бесконтрольности это дело стало привлекательным, и им занялось множество предприимчивых, но безграмотных людей. Некачественный уголь производился с низким выходом, но пользовался спросом.

В первом десятилетии XXI века наступает новый этап. Строится несколько крупных предприятий по производству кристаллического кремния. Каждому из них нужно на несколько порядков больше угля, чем производят кустарные установки. Их требования к качеству угля высоки и определяются регламентами их производства. Их потребности могут быть удовлетворены только за счет грамотно организованного, достаточно крупного и экологически чистого производства. Такие углевыжигательные производства уже работают в ряде регионов России, и строятся новые.

Свойства

См. также

• Активированный уголь
• Активированный уголь (лекарственное средство)
• Белый уголь
• Обезлесение

Обезлесение на острове Гаити — слева Гаити, справа — Доминиканская республика

Литература

• Козлов В. Н., Нимвицкий А.А. Технология пирогенетической переработки древесины — Гослесбумиздат, М.Л., 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

• Производство угля в Индии

Рассчитать теплоту сгорания угля, при сжигании 0,5 кг угля

Вопрос

Обновлено: 06.13.2023

PRADEEP-СВОЙСТВА СЫПНОГО ВЕЩЕСТВА-Решенные Примеры

20 видео

РЕКЛАМА

Текстовое решение

Раствор

Здесь, масса угля, М=0,5 кг,
масса воды m=(50×1000)см3×1г/см3
=50×103г
ΔT=90∘−20∘=70∘C
теплота воды s=103 кал.кг-1.∘C-1
Общее произведенное тепло = msΔT
(50×103)×1×70кал. (@)C . Рассчитать теплоту сгорания топлива.

17464151

Берется 50 г чистой воды температурой 20°С. Какое количество теплоты необходимо, чтобы поднять его температуру до 80°С?

40390847

(полость)कोयले के पृष्ट की तुलना में अधिक चमकीले दिखाई पड़ते है,यद्यपि उन का ताप कोयले के पृष्टो के ताप से ऊँचा नहीं होता, क्यों?

76226044

ता रहता है पर कोयले का चूर्ण तीत्रता से जल जाता ह ै, क्यो?

94840578

एक ईंधन 3.5 ग्रा को जलने पर प् Температура воздуха 1 ग्राम पानी का तापक्रम 20∘C से 63,3∘C हो गया । यदि ईंधन का अणुभार 28 हो तो ईंधन की दहन ऊष्मा (ΔH) क ी गणना कीजिय ।

94846311

Одна тонна воды нагревается с 10°C до 70°C с помощью угля. Теплота сгорания угля 1,5×104 кал.г−1. Сколько килограммов угля потребуется, если 60 % тепла используется для нагрева воды?

376773147

Если 0,5 кг угля при сжигании повышают температуру 50 л воды с 20°С до 90°С, то теплота сгорания угля составляет n×106 кал. кг−1. Найдите значение n.

376773188

0,5 кг ্ন হয় তা দিয়ে 50L জলের উষ্ণতা 20°C থেকে 90°c পর্যন্ত ব ৃদ্ধি করা যায় । কয়লার দহন জনিত তাপ n×106кал⋅кг−1হলে n এর মান নির্ণয় কর ো

455366243

राप्त होना कैसा परिवर्तन है?

643363733

При горении угля на воздухе___________________

643795887

Какой тип горения представлен:
сжигание угольной пыли в угольной шахте?

644263386

Рассчитать теплоту сгорания угля, если 10 г угля при горении поднимают температуру 2 кг воды с 20°С до 55°С

645402946

9004 6

Что происходит, когда уголь нагревается или горит на воздухе? 9(@)С. Теплота сгорания угля равна

645675911

Рассчитайте теплоту сгорания угля, если 10 г угля при горении поднимают температуру 2 литров воды с 20°С→55°С.

645799017

Стандартный уголь — теплотворная способность

Engineering ToolBox — Ресурсы, инструменты и базовая информация для проектирования и проектирования технических приложений!

Уголь стандартных марок теплотворная способность.

Рекламные ссылки

Приблизительная нижняя теплотворная способность стандартных сортов угля:

Марка угля	Теплота сгорания
	(БТЕ/фунт)	(кДж/кг)
Антрацит	12910	30080
Полуантрацит	13770	32084 901 65
Низколетучие битуминозные	14340	33412
Среднелетучие битумные	13840	32247
Высоколетучие битумные A	13090	30499
Высоколетучие битумные B	12130	28262
Высоколетучие битумные C	10750	25047
Полубитуминозные B	9150	21319
Полубитуминозный C	8940	20830
Бурый уголь	6900	16077

• Уголь антрацит очень блестящий, твердый черный уголь, с высоким содержанием углерода и плотностью энергии, отталкивает влагу, для бытового промышленного применения, в том числе бездымного топлива
• Каменный уголь более мягкий и блестящий, влажность 8-20%, возможна для коксующихся углей, летучих веществ от 16% до 40%, может использоваться для теплового или металлургического применения
• Полубитуминозный уголь мягкий и черный с плотностью энергии ниже, чем у битуминозного угля, наиболее распространенный тип для производства электроэнергии
• Лигнит уголь светло-коричневый с высоким содержанием влаги и низкой плотностью энергии, используемый в основном для производства электроэнергии

Рекламные ссылки

Похожие темы

• Сжигание

Темы для котельных, виды топлива, такие как нефть, газ, уголь, древесина — дымоходы, предохранительные клапаны, резервуары — эффективность сгорания.

Связанные документы

Уголь — Классификация

Классификация угля на основе летучих веществ и кулинарной способности чистого материала.

Топливо и химикаты – температуры самовоспламенения

Точки самовоспламенения для топлива и химикатов, таких как бутан, кокс, водород, нефть и т.д.

Твердые вещества – удельная теплоемкость

Обычные твердые вещества, такие как кирпич, цемент, стекло и многие другие, и их удельная теплоемкость – в имперских единицах и единицах СИ.

Рекламные ссылки

Engineering ToolBox — Расширение SketchUp — 3D-моделирование онлайн!

Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и т. д., в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, увлекательными и бесплатными программами SketchUp Make и SketchUp Pro. . Добавьте расширение Engineering ToolBox в свой SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!

Перевести

О Engineering ToolBox!

Мы не собираем информацию от наших пользователей.