2. Анализ положения дел.
Получение продуктов из древесины путем воздействия высокой температурой относится к числу древнейших технологий в истории человечества. Археологические раскопки свидетельствуют, что еще пещерные люди знали древесный уголь. Его собирали на пожарищах или делали специально, засыпая золой тлеющие головни, а укрываясь в пещерах от непогоды, использовали как топливо, не вызывающее угара. Наверное, первый металл был выплавлен случайно, когда камни, которыми обложили очаг с горящими углями оказались рудой. С начала бронзового века древесный уголь стал одной из основ развивающейся цивилизации.
Производство древесного угля.
Сегодня в мире производится около 9 млн. т/год древесного угля. Более 7,5 млн. тонн из этого количества делает Бразилия. Многолесная Россия производит немногим больше 100 тыс. т/год (в канун перестройки производилось 350 тыс. т/год). Существует неудовлетворенный спрос на древесный уголь. В Россию ввозят уголь из Белоруссии и Украины, из Китая. Китай поставлял активированный уголь в Россию до самого последнего времени, теперь начал поставлять кристаллический кремний, который тоже делается на древесном угле. Потребление древесного угля на душу населения в год в Европейских странах превышает 20 кг, в скандинавских странах 25 кг, в Японии свыше 60 кг. В России этот показатель менее 100 грамм. Существует несколько разновидностей древесного угля, связанных с различной технологией изготовления и особенностями сырья. Например, в Японии очень велик спрос на так называемый «белый» уголь, выжигаемый из дальневосточного железного дуба. Некоторые зарубежные фирмы изготавливают в качестве топлива для каминов и грилей «красный уголь», получаемый мягким углежжением при невысокой температуре.
П
редпочтительным
сырьем для углежжения является
твердолиственная древесина. Из нее
получается более прочный и плотный
уголь.
Как бы эффективно не проводились рубки леса, но от 40 до 70% древесины, которая на корню находится в лесу, так или иначе, превращается в отходы. Часть этих отходов сегодня нашли способ применять, и наша задача научиться использовать те отходы, которые не может использовать никто. В новых условиях сырьем для углежжения чаще становятся отходы хвойных пород, осина, кустарниковые. Сделать из них качественный уголь можно, если производить уголь по отработанной технологии и брикетировать.
Технология производства древесного угля не самая сложная, но современное углежжение требует некоторых знаний и определенной культуры производства. Иначе выход угля снижается, уголь получается трещиноватый, мелкий, пахнущий смолами, недожженный.
На нынешнем этапе развития наиболее приемлемы те технологические решения, которые могут быть использованы в условиях лесопромышленного предприятия и позволяют переработать отходы. При этом углевыжигательные аппараты должны отвечать следующим условиям:
Производительность по сырью соответствует объему отходов на предприятии (как правило, 3…20 тыс. м3/год). Таким образом, исключаются дальние перевозки сырья, удорожающие производство.
При небольшой производительности нецелесообразно перерабатывать жидкие продукты. Они должны сжигаться, покрывая потребности процесса в тепле.
Установка должна быть экологически чистой. Необходимо исключить выбросы в окружающую среду и загрязнения.
Установка должна быть простой в изготовлении.
Установка должна быть проста в управлении, взрыво- и пожаробезопасна.
Большое распространение получили передвижные углевыжигательные печи УВП. В настоящее время в эксплуатации находятся в основном варианты пятой модификации – печи УВП-5.