В условиях изменения климата и перехода на устойчивые источники энергии технология производства топливных брикетов из древесных отходов становится актуальной. Статья рассматривает методы получения брикетов, включая холодный и горячий способы, а также их преимущества по сравнению с традиционными видами топлива. Понимание этих технологий способствует эффективному использованию ресурсов и снижению негативного воздействия на окружающую среду, что делает тему важной для специалистов в экологии, энергетике и переработке отходов.
Сырье
В качестве основного сырья для производства брикетов чаще всего используется древесина, а также лузга подсолнечника, шелуха риса и гречихи. В дополнение к этим материалам могут применяться торф, угольная пыль, солома и тырса. Свойства брикетов, такие как теплотворная способность, зольность и образование сажи, зависят от их состава.
Исходя из этих характеристик, брикеты можно условно классифицировать по их назначению. Для каминов предпочтительнее использовать топливо с минимальной зольностью и образованием сажи, чтобы избежать засорения дымохода. Твердотопливные котлы менее требовательны, поэтому акцент делается на теплотворной способности. В промышленных печах основным критерием является температура горения, а остальные характеристики становятся менее важными. Брикеты также могут применяться для приготовления пищи на открытом огне, где важна чистота используемого продукта. Для этих целей идеально подходят евродрова из лиственной древесины.
Чтобы создать брикеты с необходимыми параметрами, технологи тщательно анализируют свойства каждого компонента и подбирают оптимальные пропорции.
- Древесина – калорийность 5043 ккал/кг, зольность 0,5-2,5%
- Лузга подсолнечника – 5151 ккал/кг, зольность 2,9-3,6%
- Солома – 4740 ккал/кг, зольность 4,8-7,3%
- Тырса – 4400 ккал/кг, зольность 0,7%
- Шелуха риса и гречихи – 3458 ккал/кг, зольность 20%
Торф и угольная пыль используются исключительно для промышленных печей.
Эксперты в области переработки древесных отходов отмечают, что технология производства брикетов из опилок становится все более актуальной в условиях растущего спроса на экологически чистые источники энергии. Процесс включает несколько этапов: сбор и сушку опилок, их прессование под высоким давлением и упаковку готовой продукции. Специалисты подчеркивают, что использование брикетов не только способствует эффективному утилизации отходов, но и снижает выбросы углекислого газа по сравнению с традиционными видами топлива. Кроме того, брикеты обладают высокой теплотворной способностью и удобством в использовании, что делает их привлекательными для потребителей. Важно отметить, что развитие технологий в этой области открывает новые возможности для малых и средних предприятий, способствуя созданию рабочих мест и улучшению экологической ситуации.
Производство
Технология производства брикетов из опилок разделяется на 2 вида ‒ холодного и горячего прессования.
| Этап производства | Описание процесса | Необходимое оборудование |
|---|---|---|
| Подготовка сырья | Сортировка опилок по размеру, удаление примесей (металл, камни), сушка до оптимальной влажности (8-12%). | Сито, магнитный сепаратор, сушильная установка (барабанная, аэродинамическая). |
| Измельчение | Дополнительное измельчение опилок до однородной фракции для улучшения качества брикетов. | Молотковая дробилка, измельчитель. |
| Прессование | Формирование брикетов под высоким давлением без использования связующих веществ (за счет лигнина, содержащегося в древесине). | Брикетировочный пресс (шнековый, ударно-механический, гидравлический). |
| Охлаждение и упаковка | Охлаждение горячих брикетов для стабилизации формы и предотвращения деформации, последующая упаковка. | Охлаждающий конвейер, упаковочная машина, термоусадочная пленка. |
| Хранение | Хранение готовых брикетов в сухом, хорошо проветриваемом помещении для сохранения их свойств. | Складское помещение, поддоны. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о технологии производства брикетов из опилок:
-
Экологическая устойчивость: Производство брикетов из опилок является экологически чистым процессом, так как использует отходы деревообрабатывающей промышленности. Это помогает сократить количество древесных отходов, которые в противном случае могли бы оказаться на свалках, и способствует более рациональному использованию природных ресурсов.
-
Высокая теплотворная способность: Брикеты из опилок обладают высокой теплотворной способностью, что делает их эффективным топливом. Они могут иметь теплотворную способность до 5 кВт/ч на килограмм, что делает их конкурентоспособными по сравнению с традиционными видами топлива, такими как уголь или дрова.
-
Процесс прессования: При производстве брикетов опилки подвергаются прессованию под высоким давлением без использования дополнительных связующих веществ. Это позволяет сохранить натуральные масла и смолы древесины, которые действуют как естественные связующие, обеспечивая прочность и целостность брикетов.
Холодное производство
Холодное прессование чаще всего применяется в небольших производствах и отличается невысокой производительностью, а также меньшей плотностью готовых изделий. Однако данная технология изготовления топливных брикетов из древесных опилок является более экономичной и позволяет организовать производство для собственных нужд прямо на малом деревообрабатывающем предприятии.
Стружка не требует дополнительной переработки или сушки. Наоборот, перед прессованием ее увлажняют до 40%, а для связывания добавляют 2-3% крахмала. Процесс прессования осуществляется с помощью ручного гидравлического оборудования, напоминающего домкрат. Подготовленная стружка помещается в цилиндр и сжимается поршнем. После этого брикет подвергается сушке.
Читайте также:
Горячее производство
Эта технология является промышленным способом и требует серьезного подхода. Для изготовления брикетов из опилок применяется целый ряд оборудования, включающий дробилки, сушки, измельчители и конвейерные ударные прессователи.
Подготовка сырья
Древесные отходы, в сочетании с другими необходимыми добавками, помещаются в дробильные машины, где они измельчаются до фракции не более 25 мм. Этот этап особенно важен для крупных древесных отходов, в то время как стружку можно обойти без дробления.
Затем измельченная древесина отправляется в барабанные сушилки, где она подвергается сушке горячим воздухом до достижения влажности 4%. Специалисты подчеркивают, что этот этап является критически важным, и влажность должна строго соответствовать установленным нормам.
После завершения процесса сушки сырье загружается в измельчитель, где оно превращается в древесную муку. В этом виде древесина готова к дальнейшему прессованию.
Прессование
Непрерывный процесс прессования производится на специальном оборудовании, выполняющем 20 ударов поршня в секунду. Сила сжатия, в зависимости от вида оборудования, варьирует от 300 до 1400 кгс/см².
При таком сильном сжатии материал нагревается до 200°C. При нагреве древесина выделяет смолы, которые служат естественным связующим, поэтому введение сторонних вяжущих не требуется. Сжатая древесная мука проходит через фильеру, которая формирует брикет.
Нарезка
Из прессовального устройства брикет выходит в виде цельного блока и сразу же подвергается нарезке. В процессе нарезки брикеты автоматически отделяются и по конвейерной ленте направляются на охлаждение и упаковку.
-
Читайте также:
Если опустить брикет в воду, он тонет, что указывает на его высокую плотность. Для сравнения, плотность дуба составляет 0,81 г/см³, в то время как плотность брикета варьируется от 0,8 до 1,4 г/см³.
Формат
Брикеты различаются по формату и плотности. Это зависит от оборудования, на котором их прессуют. В зависимости от фильеры – выходной насадки, разделяют 3 вида.
- Пини-кей – имеют четырех или шестигранный формат с продольным круглым отверстием в середине. Отверстие предусмотрено для улучшения качеств горения. Этот вид лидирует по плотности 1,4 г/см³.
- Нестро – имеет сплошное круглое сечение. Некоторые производители специально подрезают грань, чтобы упростить выкладку в камине и евродрова не скатывались. По плотности нестро идут на втором месте 1,15 г/см³.
- Руф – прямоугольный параллелепипед. Формат удобный для топки твердотопливных котлов и печей. Плотность ‒ 0,8 г/см³.
Все 3 вида не отличаются по качеству, составу и массовой теплотворности. Единственный их недостаток ‒ цена, хотя если сравнивать с дровами не в массовом эквиваленте, а в тепловом, то выходит одинаково.
Экологические аспекты производства
Производство брикетов из опилок имеет значительное значение для экологии, так как это позволяет эффективно использовать древесные отходы, которые в противном случае могли бы оказаться на свалках или сжигаться, что приводит к загрязнению окружающей среды. В процессе переработки опилок в брикеты происходит не только утилизация отходов, но и создание альтернативного источника энергии, который может заменить традиционные ископаемые виды топлива.
Одним из основных экологических аспектов является снижение выбросов углекислого газа. При сжигании древесины в виде брикетов выделяется меньше углекислого газа по сравнению с углем или газом, так как древесина является углеродным нейтральным источником энергии. Это означает, что углерод, который выделяется при сжигании, был ранее поглощен деревьями в процессе фотосинтеза, что способствует поддержанию баланса углерода в атмосфере.
Кроме того, производство брикетов из опилок способствует снижению потребления ископаемых ресурсов. Использование возобновляемых источников энергии, таких как древесные отходы, позволяет уменьшить зависимость от нефти, угля и природного газа, что в свою очередь снижает негативное воздействие на окружающую среду, связанное с добычей и переработкой этих ресурсов.
Важно отметить, что процесс производства брикетов также включает в себя минимизацию отходов. При переработке опилок в брикеты, отходы, которые могли бы быть выброшены, становятся ценным продуктом. Это не только способствует более рациональному использованию ресурсов, но и снижает нагрузку на свалки, что является важным аспектом в условиях растущего количества отходов.
С точки зрения устойчивого развития, производство брикетов из опилок поддерживает принципы круговой экономики, где отходы одного процесса становятся ресурсами для другого. Это создает замкнутый цикл, который способствует более эффективному использованию природных ресурсов и снижению негативного воздействия на окружающую среду.
Наконец, стоит упомянуть о социальных аспектах. Развитие технологий переработки древесных отходов и производство брикетов может способствовать созданию новых рабочих мест в сельских и лесных районах, что положительно сказывается на экономическом развитии этих регионов. Таким образом, экологические аспекты производства брикетов из опилок не только способствуют охране окружающей среды, но и поддерживают социальное и экономическое развитие.
Вопрос-ответ
Как сделать связующее вещество для брикетов из опилок?
Используйте примерно 20% бумаги. Или вместо бумаги можно сварить муку маниоки или кожуру маниоки до размягчения и добавить достаточное количество пасты, чтобы связать опилки. Смешайте бумагу с опилками и достаточным количеством воды, чтобы смесь не рассыпалась при сжатии.
-
Читайте также:
Как изготавливают древесные брикеты?
Поддоны обычно изготовляют из качественной древесины без коры. Из б/у поддонов удаляют гвозди и другой металл. Доски измельчают в щепу, которую досушивают и размалывают в опилки, и из этого сырья получают высококачественные топливные брикеты.
Сколько сырья нужно для производства 1 тонны брикетов?
Так, для производства одной тонны брикетов понадобится от 5 до 10 м³ насыпных кубов отходов. Единственный материал, который не поддается брикетированию – сухая щепа.
Как производятся древесные брикеты?
Брикеты производятся путём прессования или экструдирования измельчённой горючей биомассы (например, опилок или торфа) до достижения желаемой формы и плотности. Сырьё (биомассу) сначала собирают, сушат, очищают и измельчают. Затем материал транспортируют на установку брикетирования.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом производства брикетов из опилок, убедитесь, что у вас есть качественное сырье. Опилки должны быть сухими и свободными от загрязнений, таких как грязь, камни или химические вещества. Это обеспечит высокое качество конечного продукта.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на выбор оборудования для прессования брикетов. Используйте пресс с достаточной мощностью и подходящими матрицами, чтобы обеспечить оптимальное сжатие опилок. Это поможет достичь нужной плотности и прочности брикетов.
СОВЕТ №3
Не забывайте о правильной сушке опилок перед прессованием. Высокая влажность может привести к снижению качества брикетов и их плохой горимости. Используйте сушильные установки или естественное проветривание для достижения необходимого уровня влажности.
СОВЕТ №4
Проводите регулярные тесты на качество брикетов, чтобы убедиться в их соответствии стандартам. Проверяйте плотность, прочность и уровень влажности готового продукта. Это поможет вам улучшить технологический процесс и повысить конкурентоспособность вашей продукции.
