Производство древесноугольных брикетов: сырьё, технология и свойства продукции
Древесные угольные брикеты (ДУБ) – разновидность твёрдого топлива. Изготавливаются промышленным методом пиролиза из отходов деревообработки. Получили широкое распространение в мире, поскольку обеспечивают моментальный розжиг огня, длительное горение или тление. Что в свою очередь востребовано для обогрева жилых помещений. Иногда брикеты используются для приготовления пищи на гриле* (зависит от состава компонентов). Производством древесноугольных брикетов занимаются деревоперерабатывающие предприятия, а также организации, специализирующиеся на выпуске твёрдых видов топлива. Поскольку сырьё в избытке, то многие лесопромышленные предприятий с готовностью расстаются с отходами производства.
*Для гриля в основном используют кусковой древесный уголь (традиционный), изготовленный из массива древесины лиственных пород.
Что такое древесноугольный брикет?
Древесноугольный брикет (брикетированный уголь) – спрессованный блок из измельчённой древесины и крахмала. В качестве основных ингредиентов используются такие материалы, как:
- щепа;
- опилки.
Могут применяться и другие отходы лесопиления, среди которых: сучья, ветви, вершины, пни и корни. Иногда торф. Есть брикеты из отходов сельского хозяйства: соломы, сена, листьев и сосновых иголок, шелухи семян (подсолнечника, риса, гречи и др.). В качестве связующего элемента используется крахмал (картофельный или кукурузный). Благодаря ему брикеты становятся прочными, не раскалываться и не образовывают пыль. А при топке реакционная труба печи не обрастает сажей. Доля крахмала исчисляется всего 3–10 %.
Некоторые производители дополнительно используют смолы и клеи. Такие древесно-угольные брикеты не рекомендуют использовать для грилей, так как содержащиеся в них вредные вещества могут впитаться в приготавливаемое блюдо (мясо, овощи, рыбу). А после попадания в организм человека способны вызвать развитие сложных заболеваний.
Сфера использования
Древесноугольный брикет считается экологически чистым видом топлива, но только если изготавливается из натуральных отходов лесопиления и крахмала. Такой продукт можно использовать для гриля. Если же брикет содержит в составе смолу и клей, то его используют исключительно в качестве твёрдого вида топлива в отопительных системах:
- печей,
- котлов,
- каминов.
Состав ДУБ обязательно указывается на упаковке. Поэтому потребитель сможет легко отыскать из ассортимента натуральный продукт, если планирует использовать топливо для приготовления пищи на углях.
Преимущества брикетов перед кусковым углём
В отличие от дров и традиционного кускового угля, брикеты горят без дыма и не искрятся. Занимают мало места. Не боятся влажности. Для наглядности предлагаем сравнить ДУБ и кусковой уголь по основным параметрам.
Сравнение древесноугольных брикетов с кусковым углём.
| Параметры | Древесноугольные брикеты | Кусковой древесный уголь |
| Время горения, часов | 4–5 | 1–2 |
| Содержание золы, % | 6–15 | 1–3 |
| Влажность, % | 8 | 6 |
| Калорийность (теплотворность), Ккал/кг | 8000–8500 | 2500–3500 |
| Плотность, кг/м3 | 580 | 380 |
За исключением влажности и зольности, древесноугольные брикеты имеют ряд существенных преимуществ перед традиционным кусковым углём. Что касается цены, то стоят ДУБ дороже. Но за счёт длительного горения и высокой теплотворности разница в цене быстро окупается.
Технология
Производство древесноугольных брикетов осуществляется с помощью парка технологичного оборудования. Как правило станки и печи собраны в линию, что обеспечивает каскадный процесс выпуска продукции. Но в настоящее время производители применяют 2 метода изготовления брикетов. Поэтому оборудование может различаться по назначению.
Способ № 1:
- Сырьё загружается в дробилку, в результате чего на выходе получается микрощепа или опилки.
- Фронтальным погрузчиком опилки загружают в бункер вибросита, где просеиваются через грохот.
- Просеянные опилки поступают в кольцевой аэродинамический реактор с помощью шнекового конвейера.
- В реакторе опилки просушиваются до влажности 2-3%, готовясь к прессованию.
- Из реактора сырьё перемещается шнековым конвейером в бункер-накопитель пресса-экструдера. Здесь опилки принимают форму брикета.
- После формования брикеты складываются в вагонетки и перемещаются на них в печь карбонизации. Это мощный тепловой регенератор с жаростойким вентилятором, осуществляющий термостабилизированный пиролиз брикетов.
- По окончании обработки брикеты остужаются, вынимаются из печи и отправляются на склад временного хранения.
На складе брикеты выгружаются с вагонеток и фасуются вручную или с помощью упаковочной машины. При подготовке товара к реализации, согласно сложившейся у потребителей системе, превалирует фасовка в пачки по 12 шт., общим весом 10 кг.
Способ № 2:
- Подготовленные опилки загружаются в пиролизную установку.
- В результате термического воздействия получается 3 продукта: уксусная кислота, синтетический газ и древесноугольная пыль (мука).
- Древесноугольная пыль выгружается из пиролизной установки и отправляется на пресс (шнековый, валковый или кривошипный).
- Перед формованием угольная мука смешивается с небольшим количеством воды и связующими добавками (в основном из крахмала).
- Сформованные брикеты сушат, а затем фасуют в бумажные мешки и отправляют на склад хранения.
Если сравнить эти 2 способа, то второй выглядит наиболее продуктивным. Потому что брикет из угольной пыли практически не теряет в весе, в то время как брикет из опилок становится легче в 8 раз после термической обработки. Его плотность ухудшается. А плотность брикетов – основополагающая величина, которая непосредственно влияет на калорийность, механическую стойкость и устойчивость к воздействию влаги. Если прессовать не опилки, а угольную муку, то недостатков плотности брикетов нет.
Пиролиз – обугливание сырья в условиях высокой температуры (около 500°–700°C) без кислорода. Кроме древесного угля продуктами пиролиза становятся: древесный уксус, дёготь, газообразный ацетон, бензол, фуран и др. Они востребованы в химической, текстильной, фармацевтической, косметологической и пищевой отраслях.
Отличие оборудования для брикетирования древесного угля от линий для кускового угля
Основное отличие линии производства ДУБ от линии традиционного древесного угля заключается в присутствии дробилки и пресса-экструдера. В остальном технология пиролиза для обоих продуктов идентична.
Примеры производителей в РФ
Несмотря на большое количество лесозаготовительных и деревоперерабатывающих предприятий в стране, количество изготовителей древесноугольных брикетов остаётся ничтожно малым, не более 50. В таблице представлен список наиболее известных организаций.
Примеры производителей ДУБ в РФ.
| Название компании | Краткое описание |
| БрикеTTс | БрикеTTс – производитель и поставщик твёрдого топлива №1 в Свердловской области. Свердловская область, п. Берёзовский. |
| Enсoal | Крупнейший производитель брикетов в России и СНГ. Фабрика построена в 2012 году. Новосибирская область, г. Новосибирск. |
| Кредо | Деятельность компании направлена на разработку и внедрение инновационных технологий, нацеленных на энергосбережение и импортозамещение в области производства топливных материалов, г. Москва. |
| Шалинский уголь | Предприятие по производству берёзового древесного угля, объёмом до 500 тонн в месяц и щепы для копчения: бук, дуб, ольха, яблоня, вишня, слива, груша, черешня, абрикос. Свердловская область, п. Бизь. |
| Росбрикет | Производство брикетов из берёзового угля согласно Европейскому качеству. Нижегородская область, п. Сокольское. |
Количество перерабатывающих предприятий обещает расти, о чём говорят эксперты лесной отрасли. Всё дело в ужесточении законодательства в отношении лесных ресурсов. Государство взялось серьёзно контролировать транспортировку, хранение и переработку древесины.
Заключение
Древесноугольный брикет – твёрдый вид топлива из отходов деревообработки и сельского хозяйства. Имеет ряд преимуществ перед традиционным древесным углём. Благодаря этому становится интересным для потребителя, а значит и для предпринимателя.
