Forni a carbone per la produzione di carbone. Forno a carbone fai-da-te

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Il carbone è uno dei combustibili più antichi. Viene utilizzato non solo per cucinare e riscaldare la casa. Trova impiego nell'industria chimica e metallurgica, nella zootecnia e nell'edilizia, nella medicina e nella farmacologia. Oggi, la maggior parte del carbone viene prodotta in fabbriche su piccola scala. La produzione di carbone e la sua vendita è un'attività redditizia nelle aree in cui crescono le foreste e puoi persino organizzarla nel sito del tuo paese.

Processo di carbonizzazione

Come materia prima del legno, non viene utilizzata solo legna da ardere di vari tipi di legno, ma anche scarti della lavorazione del legno o della produzione di mobili: nodi, canapa, segatura. La torba è usata nelle zone umide.

Il legno nel processo di carbonizzazione passa attraverso tre fasi: pre-essiccazione, decomposizione termica e raffreddamento.

L'asciugatura e il riscaldamento iniziali delle materie prime nella camera sono dovuti al calore fornito dall'esterno. Il proprio processo di rilascio del calore (reazione chimica esotermica) inizia quando la temperatura del legno raggiunge i 280°C. Ulteriore forniturail calore non è più necessario.

Il carbone finito dopo la combustione viene raffreddato a una temperatura alla quale la combustione spontanea del carbone è impossibile, cioè inferiore a 40°C.

Durante il primo giorno, c'è ancora molto vapore acqueo nella miscela di gas di combustione e prodotti di carbonizzazione, che vengono rilasciati durante il processo di essiccazione. La miscela diventa quindi più secca e può essere utilizzata come combustibile aggiuntivo nello stesso forno o, in modo più efficiente, in uno vicino.

Attrezzature per la combustione del carbone

Per la produzione di carbone vengono utilizzati forni a carbone di varie capacità. Si scopre che tale carbone nel processo di pirolisi, cioè il legno viene bruciato senza ossigeno.

I forni a carbone per la produzione di carbone sono prodotti fissi e mobili.

Le apparecchiature fisse sono utilizzate da produttori abbastanza grandi per il processo continuo di pirolisi di grandi volumi di legno.

I forni di grandi dimensioni sono molto più produttivi di quelli mobili, possono utilizzare diversi tipi di combustibili, ma hanno elevati requisiti ambientali.

I forni mobili sono inefficienti, di piccole dimensioni e vengono utilizzati in luoghi in cui sono disponibili materie prime, come i siti di disboscamento, o dove è necessario il prodotto finale, come i cantieri.

Le stufe mobili sono alimentate dallo stesso legno di scarto da cui viene prodotto il carbone.

SeSe la fornace funziona con i rifiuti, il vantaggio è doppio e il carbone viene prodotto senza costi aggiuntivi per il carburante e i rifiuti vengono elaborati, che dovrebbero comunque essere sm altiti, spendendo tempo e denaro. Questo tipo di produzione di carbone è il più economico.

Attrezzature per la combustione continua del carbone

Un gruppo separato sono i forni a carbone, in cui i gas di combustione del combustibile in fiamme entrano nella camera, passano attraverso il legno, attaccano vapori e gas, che sono prodotti dell'essiccazione e della carbonizzazione delle materie prime del legno, ed escono all'esterno. In essi, il processo di pirolisi avviene in modo più uniforme, poiché il legno è a diretto contatto con il liquido di raffreddamento fornito dal basso. Ma i pirogas contengono un' alta concentrazione di composti chimici, che sono prodotti di decomposizione del legno, quindi è necessario installare apparecchiature aggiuntive per un uso utile o per la combustione dei sottoprodotti della pirolisi.

Così funzionano le storte verticali a funzionamento continuo, nella camera in cui il legno viene essiccato nella parte superiore, la pirolisi avviene nello strato intermedio, la calcinazione del carbone e il suo raffreddamento - proprio in fondo.

Anche i forni a carbone con contenitori o storte sostituibili funzionano continuamente. Il principio di funzionamento di tali impianti è che ogni successivo lotto di materie prime viene riscaldato alla temperatura richiesta a causa di una reazione esotermica nel precedente.

In questo caso, il processo di formazione del carbone avviene in ciascuna storta indipendentemente dalle altre, e il forno, nel quale vengono scaricati i gas di pirolisi,situato separatamente dalle camere intercambiabili.

Le storte e le camere di pirolisi sono realizzate in metallo con isolamento termico.

Attrezzature per la combustione del carbone di ciclo periodico

Il design più semplice di un forno a carbone è un normale barile di metallo da duecento litri in cui viene messa la legna e data alle fiamme. Non viene fornito calore aggiuntivo e i gas di vapore vengono rimossi attraverso uno speciale piccolo foro. La produzione di carbone di bassa qualità, con una resa inferiore al quindici per cento, è sporca, ma praticamente a costo zero.

Oggi ci sono modelli di forni a carbone in cui le pareti della camera sono riscaldate con un refrigerante, da cui il calore viene trasferito alla legna da ardere in essa contenuta. Si tratta, di regola, di forni a carbone a ciclo periodico, dove, a determinati intervalli, avviene l'intero processo di combustione del carbone: viene caricata la legna da ardere, carbonizzata nuovamente, viene scaricato il carbone finito, viene ricaricata la legna da ardere e così via.

Nelle macchine ad azione mista, la legna viene periodicamente caricata e il carbone finito viene scaricato, ma una parte del legno è sempre in fase di pirolisi.

I forni possono anche essere di metallo o mattoni.

Forno a carbone a tre camere

La miscela vapore-gas, che viene scaricata dalla camera di pirolisi, condensa durante il raffreddamento. Il liquido di pirolisi (liquido) e i gas non condensabili, poiché non sono ancora ampiamente utilizzati, vengono utilizzati come combustibile aggiuntivo nella camera di combustione. Ritiro lateralei prodotti per la postcombustione sono forniti dalla progettazione del forno. L'effetto di questo design non è solo quello di risparmiare carburante, ma anche di proteggere l'ambiente.

I forni a carbone a tre camere forniscono un ciclo continuo di produzione di carbone. In ciascuna camera, una delle fasi del ciclo avviene separatamente, e l'essiccazione iniziale della materia prima avviene per effetto del calore che si ottiene durante la combustione dei gas di pirolisi. Oltre al risparmio di carburante, tali forni presentano molti altri vantaggi. Poiché il carico della legna e lo scarico del carbone finito avvengono in momenti diversi, il personale di servizio viene caricato in modo più uniforme. Il costo di un forno a tre camere è inferiore a quello di un forno a camera singola della stessa dimensione e l'efficienza e la durata sono maggiori grazie alla condivisione del carico.

Tali apparecchiature sono progettate per il funzionamento a lungo termine nelle industrie su larga scala e, se sono dotate di una caldaia a gas, è possibile utilizzare segatura e trucioli come combustibile.

Forno a carbone a camera singola

Il carbone in piccole quantità (fino a 8 tonnellate al mese) può essere prodotto in un forno a camera singola. L'intero ciclo di produzione dipende dal modello del dispositivo e può richiedere 1-3 giorni.

Un tale forno può essere utilizzato nelle abitazioni private, negli esercizi di ristorazione, al fine di sm altire scarti di produzione e prodotti scadenti nelle piccole imprese di lavorazione del legno.

Il principio di produzione in essi e nei grandi forni industriali non è diverso. I forni a camera singola sono generalmente più piccolidimensioni, anche le materie prime vengono caricate meno, ma occupano anche meno spazio, sono facili da trasportare se necessario.

All'estero esiste da tempo una produzione di forni a carbone per uso domestico. I piatti alla griglia o barbecue vengono cucinati su carbone sostenibile.

Caratteristiche e design del forno a carbone

I produttori di forni a carbone, sia esteri che nazionali, indicano come prima caratteristica il volume di lavoro di una camera e il numero totale di camere del forno. Quindi viene solitamente indicato il volume di legna da ardere di una determinata dimensione e umidità, che può essere caricata nel forno alla volta. Questo indicatore è importante per il rispetto del parametro successivo: la durata in ore del ciclo di lavoro principale.

Per determinare l'efficienza di un particolare modello, vengono impostati due parametri per il legno della stessa specie: la quantità stimata di legna da ardere caricata nella camera di pirolisi e la produzione di carbone da essa.

Le ultime sono le dimensioni complessive del forno e il suo peso. Se il dispositivo non verrà trasportato, questi dati potrebbero non svolgere un ruolo speciale, ma durante il trasporto possono diventare determinanti.

Di norma, una stufa monocamerale per uso domestico è una canna di metallo posata con una leggera pendenza o montata su supporti con un focolare integrato nella parte inferiore.

Il focolare stesso, il corpo del forno, la cassetta dei tubi e la porta del passo d'uomo sono realizzati in acciaio con uno spessore di almeno 3 mm e la pelle esterna è di 1 mm.

Si salda su entrambi i latii gusci del corpo sono collegati, rinforzati con bende, che sono costituite da un tubo rettangolare, conferiscono rigidità alla struttura e ulteriore resistenza, se la pressione aumenta improvvisamente nel serbatoio.

Al fine di ridurre la perdita di calore, il materiale di isolamento termico viene posato tra il corpo della telecamera e la pelle esterna. Questa misura aumenta l'efficienza del forno. Le pareti del focolare sono rivestite internamente con mattoni refrattari.

I dispositivi per la postcombustione dei prodotti di carbone possono essere forniti separatamente.

Forno a carbone fai-da-te

Una canna su un supporto è il progetto più semplice, ma per una maggiore efficienza e sicurezza antincendio, la canna deve essere installata su una base non combustibile o interrata in un foro.

Puoi creare i tuoi forni a carbone da mattoni o metallo. Il disegno può essere trovato su Internet, oltre a descrizioni abbastanza dettagliate. È vero, bisogna capire che la qualità di un forno fatto in casa e del prodotto finale è molto inferiore e non ci saranno grandi volumi di carbone.

Nel cottage estivo puoi costruire un pozzo di carbone, oppure puoi costruire una fornace di carbone da botti. Per fare questo, è necessario scavare un foro di un diametro tale da poter contenere una canna, che deve anche essere rivestita di mattoni, praticare un foro sul fondo della canna con un diametro di circa 100 mm e inserirlo il buco con il buco in basso.

Quindi devi ricoprire la canna con mattoni, chiudere le fessure nella parte superiore con del materiale ignifugo, isolare la parte inferiore superiore con lana minerale. Questo è tutto, puoi procurarti il tuo carbonecamino e barbecue.

Il design a due cilindri è più efficiente e più affidabile. Il contenitore, che è due volte più piccolo di volume, viene posto in un grande contenitore, riempito di legna da ardere e ben chiuso con un coperchio, e nello spazio tra le pareti vengono versati scarti di legno a grana fine e dati alle fiamme, quindi il grande contenitore la canna è anche chiusa con un coperchio in cui è inserita la pipa. Ma entrambi questi forni sono adatti solo per uso esterno e abbastanza lontani da essi.