Каков принцип работы машины для производства древесного угля?

Машина для производства древесного угля из опилок преобразует древесную щепу в древесный уголь в ходе контролируемого термического процесса и обычно работает в паре с машиной для изготовления брикетов, которая подготавливает сырье. Понимание принципа работы обеих машин помогает операторам правильно управлять линией и производить древесный уголь однородного качества. В этой статье объясняется основной механизм пиролиза, четыре этапа процесса, почему сырье необходимо сначала уплотнить и как две машины работают вместе как система.

Основной принцип: высокотемпературный-пиролиз с дефицитом кислорода-

Машина для производства древесного угля работает по принципу высокотемпературного пиролиза с-кислородом-дефицитом. Нагревательное устройство повышает температуру печи до 400–600 градусов по Цельсию, в то время как система одновременно изолирует древесную щепу, контролируя содержание кислорода на уровне 5 процентов или ниже. В этих условиях влага и летучие компоненты древесной щепы, такие как смола и метан, постепенно разлагаются и выделяются в виде газов, тогда как фиксированный углеродный компонент остается в материале. В результате получается рыхлый порошок древесного угля или плотные угольные блоки, в зависимости от вида сырья. Весь процесс не предполагает горения открытым-пламенем, что является ключом к методу: без подачи кислорода древесная щепа не может полностью окислиться в золу.

Четыре стадии процесса карбонизации

Процесс карбонизации внутри машины проходит в четыре этапа: сушка, пиролиз, карбонизация и охлаждение. На этапе сушки оставшаяся в щепе влага испаряется. На стадии пиролиза температура повышается, и летучие компоненты начинают разрушаться и улетучиваться. На стадии карбонизации фиксированный углерод консолидируется и структура материала становится стабильной. На этапе охлаждения готовый древесный уголь охлаждается перед выгрузкой, чтобы его можно было безопасно транспортировать и хранить. Поскольку каждая стадия имеет свою собственную температуру и газовый режим, процесс необходимо контролировать как последовательность, а не как один этап нагрева.

Почему сырье необходимо уплотнять перед карбонизацией

В комплексной линии по производству древесного угля машина для производства древесного угля из опилок работает вместе с машиной для производства брикетов. Брикетировочная машина использует спиральную экструзию и фрикционный нагрев при температуре от 160 до 200 градусов Цельсия для сжатия рыхлой древесной щепы в цилиндрические стержни высокой-плотности, называемые стержнями из древесной щепы. Материал основан на самосвязывании лигнина, поэтому связующее вещество не требуется. Такая уплотненная форма предотвращает слипание и агломерацию рыхлых опилок во время карбонизации. Плотные стержни карбонатируются равномерно, что снижает потери и повышает качество готового угля. Карбонизация уплотненных стержней более чем на 30 процентов эффективнее, чем прямая карбонизация рыхлых опилок.

Как две машины работают как замкнутый цикл

Экструдер для производства древесного угля и машина для карбонизации древесной щепы образуют полный технологический цикл. Брикетировочная машина сначала преобразует свежие опилки в плотные брикеты из древесной щепы, решая проблему неравномерной карбонизации, вызываемой рыхлым сырьем. Затем машина карбонизации карбонизирует брикеты при высокой температуре, разлагая примеси и сохраняя углеродный компонент. В некоторых случаях блоки карбонизированного угля можно вернуть обратно в машину для брикетирования с добавлением небольшого количества связующего и спрессовать в формованный уголь. Полный поток состоит из опилок, брикетов из древесной щепы, древесно-угольного порошка или древесно-угольных блоков и, наконец, формованного древесного угля. Эти две машины дополняют друг друга, и ни одну из них нельзя снять с линии без изменения качества конечного продукта.

Ключевые рабочие параметры с первого взгляда

В таблице ниже приведены основные рабочие параметры машины для производства опилок и угля и сопутствующей машины для брикетирования, как описано в этой статье.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Какая температура используется внутри угольной машины для опилок?

Нагревательное устройство повышает температуру печи до 400–600 градусов Цельсия для процесса карбонизации.

В2. Почему во время карбонизации необходимо ограничивать содержание кислорода?

Поддержание содержания кислорода на уровне 5 процентов или ниже предотвращает горение в открытом-пламене, поэтому древесная щепа разлагается на связанный углерод и летучие вещества, а не полностью окисляется в золу.

Вопрос 3. Каковы четыре стадии процесса карбонизации?

Процесс протекает через сушку, пиролиз, карбонизацию и охлаждение, и этапы контролируются в определенной последовательности.

Вопрос 4. Почему опилки перед карбонизацией необходимо прессовать в стержни?

Рыхлые опилки комкуются и карбонизуются неравномерно, а плотные палочки карбонизуются равномерно. Формирование стержней более чем на 30 процентов эффективнее, чем прямая карбонизация рыхлых опилок.

Вопрос 5. Нужно ли связующее при изготовлении стержней из древесной щепы?

Нет. Стержни основаны на самосвязывании лигнина-во время спиральной экструзии и фрикционного нагрева, поэтому связующее вещество не требуется.

Вопрос 6. Можно ли переработать карбонизированный уголь в формованный уголь?

Да. Блоки карбонизированного угля можно подавать обратно в брикетировочную машину с небольшим количеством связующего и прессовать в формованный уголь.