Основные области применения древесного угля
1. В качестве топлива для каминов, мангалов и других подобных устройств. В отличие от обычного топлива (например – дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру – жар, поэтому его с охотой используют бары и рестораны в своих мангалах для приготовления различных блюд. При этом не требуется ждать, когда дрова перегорят – ведь древесный уголь это уже готовое топливо. Важен и тот факт, что наш древесный уголь так же прекрасно подходит в качестве топлива для домашних открытых каминов. Благодаря отсутствию примесей и высокому содержанию углерода этот древесный уголь долго горит (дает жар) и совершенно при этом не выделяет запахов (дыма) в помещение. 2. В промышленности. в черной и цветной металлургии как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода); для получения алюминия, бора и т.д.; в производстве чистого кремния, который используется для изготовления полупроводников; в производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс; получение в процессе пиролиза древесного угля жидких побочных продуктов в виде древесной смолы (дегтя), из которой в дальнейшем производят: скипидар, пищевую уксусную кислоту, канифоль, метиловый спирт, спиртовые растворители и т.д. 3. В сельском хозяйстве. Как кормовая добавка в животноводстве. Как удобрение в растениеводстве. 4. В строительстве. В качестве изоляционного материала при строительстве, так как древесный уголь очень гигроскопичен и хорошо поглощает запахи. 5. В качестве антикоррозионных порошков и смазок. Древесный уголь находит некоторое применение в приборостроении и в полиграфическом производстве, где он используется для шлифовки и полировки деталей и форм. Наиболее пригоден для этих целей уголь из мягколиственных пород древесины, получаемый по специальному технологическому режиму. В машиностроении в ряде случаев употребляется твердая смазка, главным образом графитовая. Древесный уголь, вследствие малого содержания в нем золы и загрязнений, также может быть использован для производства указанной смазки. Для этого уголь смешивается с осадочной смолой, прокаливается при температуре 1400-1500°С, а затем обрабатывается кисло марганцевым калием, серной кислотой или танином. 6. В производстве дымного пороха. В производстве дымного пороха применяется уголь преимущественно из древесины ольхи или крушины с содержанием углерода 72-80%. Порох, приготовленный на основе углей из других пород древесины, труднее воспламеняется, поэтому использование иных видов угля не практикуется. На скорость горения пороха влияет количество угля и содержание в угле углерода. При увеличении количества угля скорость горения пороха снижается, а при увеличении содержания углерода в угле – возрастает. В состав пороха древесный уголь входит в количестве от 12 до 20%. Так, охотничий порох содержит угля 14-16%, шнуровой порох – 12%, бессерный – 20% и т.д. 7. В производстве электроугольных изделий. Электроугольные изделия изготавливают из чистых углеродистых материалов, таких, как нефтяной и пековый кокс, графит, сажа, древесный уголь и т.п., смешением с каменноугольной смолой или пеком. Эти изделия применяются во многих отраслях народного хозяйства. Они используются в электрооборудовании различных двигателей, в электрических машинах, для термических целей, в электровакуумной технике и т.д. Сюда относятся все виды угольных сопротивлений, различные контакты, щетки, изделия для техники, связи и многие другие предметы. 8. В качестве наполнителя для пластмасс. Древесный уголь может быть использован в качестве наполнителя пластмасс. К пластикам такого типа, где наполнителем служит порошкообразный углеродистый материал, принадлежат, например, некоторые марки фаолита, прессовочные материалы специального назначения и др. В этих пластмассах уголь может заменить дорогостоящий и дефицитный графит. Древесный уголь, как уже отмечалось, является малозольным материалом, очень чистым по наличию посторонних примесей. Он устойчив в химически агрессивных средах и достаточно теплостоек. Уголь-сырец обладает высоким удельным электрическим сопротивлением. При прокаливании угля его электропроводность быстро возрастает, поэтому, прокаливая уголь до разных температур и используя некоторые добавки, можно получать изделия с заданными диэлектрическими свойствами. Прокаленный древесный уголь приобретает значительную адсорбционную активность, что усиливает его главную служебную функцию как наполнителя – адсорбционное упрочение изделия. В основе этой функции лежит изменение механических свойств жидкостей вблизи твердых поверхностей. Молекулы растворенной смолы возле поверхности твердой частицы угля ориентируются под действием адсорбционных сил притяжения. Жидкость вокруг частицы приобретает упорядоченную структуру, ее механические свойства при этом сильно изменяются. При затвердевании эта структура сохраняется и физико-механические свойства образовавшегося твердого тела улучшаются. В производстве неответственных изделий могут быть использованы отходы древесно-угольного производства, т.е. угольная мелочь и пыль, не находившая ранее эффективного применения. Угольная мелочь отличается от товарного угля несколько повышенной зольностью, но это обстоятельство может повлиять только на кислотоупорность изделий, не отражаясь на других свойствах. Связующим элементом для древесно-угольных пластиков могут служить такие смолы, как фенолформальдегидная, фурфуролальдегицная и др. В композицию пресс материалов может входить и древесно-смоляной пек, присутствие которого в небольших количествах улучшает пластичность изделий. 9. В качестве сырья для производства активированных углей. Активные угли – пористые углеродные тела, создающие при контакте с газообразной или жидкой средой значительную площадь поверхности для протекания сорбционного процесса. Области применения активных углей: [имическая, пищевая, фармацевтическая, топливно-энергетическая, металлургическая, нефтегазодобывающая и перерабатывающая промышленности, а также охрана окружающей среды. Активированный уголь (AC – activated carbon) предназначен для удаления растворенных органических веществ и улучшения вкусовых качеств воды (удаление запахов и привкусов). Углесодержащие вещества активируются высокотемпературным (800-1000°C) паром или обезвоживающими химикатами. Химическая активация заключается в нагреве исходного материала до 400-500°C в присутствии сильного химического обезвоживающего агента (фосфорная кислота, хлорид цинка или др.). Большинство материалов после этого подвергается кислотной промывке. Кислотная промывка удаляет металлы, золу и другие примеси (например, кремний), которые могут вымываться при эксплуатации. Активированный уголь – это адсорбент. Свойства адсорбента зависят от: – площади поверхности; – размера пор; – структуры распределения пор. Адсорбируемое вещество – это вещество, которое должно быть адсорбировано (удалено из воды). Очень важно знать характеристики адсорбируемого вещества, так как по ним можно установить размеры и конфигурацию молекул адсорбируемого вещества. Знать размеры молекул важно по трем причинам: с ростом размеров молекул падает растворимость вещества; с ростом размеров молекул падает адсорбция, так как молекулы не могут проникнуть в поры адсорбента; чем больше молекулы, тем больше требуется времени для их прохождения в поры. Активированный уголь широко применяется на очистных станциях. Порошкообразный активный уголь, обладающий высокими адсорбционными свойствами, давно используется при очистке природных вод для удаления веществ, придающих воде неприятный вкус и запах. Однако отсутствие простого и экономичного метода регенерации его не позволило использовать такой уголь при очистке стоков. В последнее время появились сведения о применении порошкообразного угля для этой цели. Технология очистки заключается в следующем. Уголь в количестве 240-600 мг/л смешивается с дочищаемой водой, затем в смесь вводятся полиэлектролиты и уголь отделяется от воды в отстойнике. Выделенный уголь регенерируется в паровой среде при 400 0С. Древесный уголь произведенный на нашем предприятии имеет следующие характеристики: • Содержание нелетучего углерода – не менее 80 % • Содержание золы – не более 1% • Содержание воды (влажность) – не более 5 % • Содержание головней – не допускается • Теплоемкость горения – 35,0 МДж/Кг, ( или 8100 ККал/Кг ) • Фракция – по согласованию