Comment briquette de charbon de bois est fait - matériaux, la fabrication, l'histoire, utilisé, composants, produits, l'industrie,
le charbon de bois de base est produit par la combustion d'un matériau riche en carbone tels que le bois dans une atmosphère pauvre en oxygène. Ce processus entraîne évacuation des gaz humides et volatiles qui étaient présents dans le combustible d'origine. Le matériau carbonisé résultant non seulement brûle plus et plus régulièrement que le bois entier, mais il est beaucoup plus léger (un cinquième à un tiers de son poids initial).
Jusqu'à il y a 6000 ans, le charbon de bois est le combustible préféré pour la fonte du cuivre. Après l'invention du haut fourneau vers 1400 après Jésus-Christ. le charbon de bois a été largement utilisé dans toute l'Europe pour la fonte du fer. Au XVIIIe siècle, la destruction des forêts a conduit à une préférence pour le coke (une forme à base de charbon de charbon de bois) comme carburant alternatif.
forêts abondantes aux États-Unis est de fait du charbon un combustible populaire, en particulier pour blacksmithing. Il a également été utilisé dans l'ouest des États-Unis à travers la fin des années 1800 pour l'extraction du minerai d'argent, pour ravitaillement en carburant de chemin de fer, et pour le chauffage résidentiel et commercial.
Charbon de bois # x0027; la transition d'un système de chauffage et de combustible industriel à un matériau de cuisson récréatif a eu lieu vers 1920 quand Henry Ford a inventé la briquette de charbon de bois. Non seulement réussi Ford à faire usage rentable de la sciure et de bois ferraille produite dans son usine automobile, mais son activité secondaire a également encouragé l'utilisation récréative des voitures pour les sorties de pique-nique. Des barbecues et Ford charbon ont été vendus à la société # x0027; s les concessionnaires d'automobiles, dont certains consacrent la moitié de leur espace à l'entreprise de fournitures de cuisine.
Historiquement, le charbon de bois a été produit par empilage de bois dans un monticule en forme de cône et en le recouvrant avec de la terre, le gazon ou des cendres, ce qui laisse des trous d'admission d'air autour du bas de la pile et un orifice de la cheminée vers le haut. Le bois a été incendiée et a permis de brûler lentement; puis les trous d'air étaient couverts de sorte que la pile se refroidirait lentement. Dans les temps modernes, la fosse de charbon de bois à usage unique a été remplacé par une pierre, la brique, le béton ou un four qui tiendrait 25-75 cordes de bois (1 cordon = 4 pi x 4 pi x 8 pieds). Un grand lot peut brûler pendant trois à quatre semaines et prendre sept à 10 jours pour refroidir.
Cette méthode de production de charbon de bois génère une quantité importante de fumée. En fait, les changements de la couleur du signal de fumée transitions à différentes étapes du processus. Dans un premier temps, sa couleur blanchâtre indique la présence de vapeur d'eau, sous forme de vapeurs d'eau sont entraînées hors du bois. Comme d'autres composants du bois tels que
le charbon de bois de base est produit par la combustion d'un matériau riche en carbone tels que le bois dans une atmosphère pauvre en oxygène. Ce processus entraîne évacuation des gaz humides et volatiles qui étaient présents dans le combustible d'origine. Le matériau carbonisé résultant non seulement brûle plus et plus régulièrement que le bois entier, mais il est beaucoup plus léger (un cinquième à un tiers de son poids initial).
résines et les sucres brûlent, la fumée devient jaunâtre. Enfin, les changements de fumée à un bleu vaporeux, indiquant que la carbonisation est terminée; c'est le moment approprié pour étouffer le feu et laisser le four # x0027; s refroidir le contenu.
Une autre méthode de production du charbon de bois a été développé au début des années 1900 par Orin Stafford, qui a ensuite aidé Henry Ford établir son entreprise briquette. Appelé le procédé de l'autoclave, cela implique de bois passant à travers une série de foyers ou des fours. Il est un procédé continu dans lequel le bois arrive en permanence une extrémité d'un four et un matériau carbonisé laisse l'autre; en revanche, le procédé au four traditionnel bois brûle en lots discrets. Pratiquement aucune fumée visible est émise à partir d'une cornue, parce que le niveau constant de sortie peut être efficacement traité avec des dispositifs de contrôle des émissions telles que postcombustion.
Matières premières
ingrédients secondaires comprennent un agent de liaison (typiquement amidon extrait du maïs, milo, ou de blé), un accélérateur (comme le nitrate), et un agent de blanchiment des cendres (comme la chaux) pour laisser l'arrière-cour barbecuer savoir quand les briquettes sont prêts à cuire.
la fabrication
Processus
La première étape dans le processus de fabrication consiste à carboniser le bois. Certains fabricants utilisent la méthode four (batch), tandis que d'autres utilisent la méthode de stérilisation (continue).
Un schéma illustrant le processus de fabrication nécessaires pour créer des briquettes de charbon de bois.
Carboniser le bois
- 1 (procédé par lots) On prend un ou deux jours pour charger un four typique de béton de taille avec environ 50 cordes de bois. Lorsque le feu est allumé, les ports d'entrée d'air et sorties d'air sont complètement ouverts pour aspirer suffisamment d'oxygène pour produire un feu chaud. Au cours de la période de combustion semaine, les ports et les prises d'air sont ajustés pour maintenir une température entre environ 840-950 # XB0; F (450-510 # XB0; C). A la fin de la période de combustion souhaitée, des orifices d'admission d'air sont fermées; sorties d'air sont scellés d'une heure ou deux plus tard, après le tabagisme est arrêté, pour éviter l'accumulation de pression à l'intérieur du four. Après une période de refroidissement de deux semaines, le four est vide, et on pulvérise le bois carbonisé (char).
- 2 (procédé en continu) en bois est dimensionné (cassé en morceaux de la dimension appropriée) dans un broyeur à marteaux. Une taille de particule d'environ 0,1 à 3 mm () est commune, bien que la taille exacte dépend du type de bois utilisé (par exemple l'écorce, la sciure de bois sec, le bois humide). Le bois passe ensuite à travers un grand sécheur à tambour qui réduit sa teneur en humidité d'environ la moitié (environ 25%). Ensuite, il est introduit dans la partie supérieure du four multi-étages (autoclave).
Extérieurement, la réplique ressemble à un silo en acier, 40-50 pi (12,2 à 15,2 m) de haut et 20-30 pieds (06.01 à 09.14 m) de diamètre. A l'intérieur, il contient une pile de foyers (trois à six, en fonction de la capacité de production souhaitée). La chambre supérieure est le foyer le plus faible de la température, de l'ordre de 525 # XB0; F (275 # XB0; C), tandis que les brûlures de la chambre inférieure à environ 1 200 # XB0; F (650 # XB0; C). chaleur externe, des brûleurs à gaz ou huile, est nécessaire qu'au début et de fin étapes du four; au niveau intermédiaire, pour maintenir les niveaux de température souhaitée des gaz de bois brûle en constante évolution et de l'offre suffisamment de chaleur.
Une réplique typique peut produire environ 5 500 lb (2,5 tonnes) de charbon par heure.
Carboniser le charbon
briquetage
- 4 Charbon de bois, et des ingrédients mineurs tels que le liant à base d'amidon sont introduites dans les proportions appropriées dans un mélangeur à palettes, où ils sont mélangés à fond. À ce stade, le matériau a environ une teneur en humidité de 35%, ce qui lui donne une consistance un peu comme la terre végétale humide.
- 5 Le matériau mélangé est tombé dans une presse constituée de deux rouleaux opposés comportant des indentations de briquette taille. En raison de la teneur en humidité, l'agent de liaison, la température (environ 105 # XB0; F ou 40 # XB0; C), et la pression exercée par les rouleaux, les briquettes conservent leur forme à mesure qu'ils tombent sur le fond de la presse.
- 6 Les briquettes tombent sur un convoyeur qui les transporte à travers un seul passage sèche qui les chauffe à environ 275 # XB0; F (135 # XB0; C) pendant trois à quatre heures, ce qui réduit leur teneur en humidité à environ 5%. Briquettes peuvent être produits à un taux de 2,200-20,000 lb (1-9 tonnes) par heure. Les briquettes sont soit mis en sac immédiatement ou stockés dans des silos pour attendre la prochaine exécution de l'emballage prévu.
- 7 Si # X0022; instantané lumière # x0022; briquettes sont produites, un solvant hydrocarboné est atomisée et pulvérisée sur les briquettes avant l'ensachage.
- 8 briquettes de charbon de bois sont emballés dans une variété de formats de sacs, allant 4-24 lb Quelques petits paquets de proximité sont faites de sorte que le consommateur puisse simplement la lumière le feu au sac entier sans enlever d'abord les briquettes.
Sous-produits / déchets
Le processus de traitement par lots pour le bois produit carboniser des quantités importantes de fumée particulateladen. Montage des bouches d'évacuation avec postcombustion peut réduire les émissions de près de 85%, mais en raison du coût relativement élevé du traitement, il n'est pas couramment utilisé.
Non seulement le niveau plus constant de fonctionnement de cornues rendent plus facile à contrôler leurs émissions avec postcombustion, mais il permet une utilisation productive des combustibles hors gaz. Par exemple, ces gaz peuvent être utilisés pour alimenter séchoirs à bois et un sèche-briquette, ou pour produire de la vapeur et de l'électricité.
la production de charbon de briquette est respectueuse de l'environnement d'une autre manière: le plus grand fabricant de briquette aux États-Unis utilise uniquement des produits de déchets pour son approvisionnement en bois. Copeaux de bois, la sciure de bois et d'écorce de fabricants de palettes, les fabricants de revêtements de sol, et les usines de bois d'œuvre sont convertis de tas de déchets en briquettes utiles.
L'avenir
Où En savoir plus
Emrich, Walter. Manuel de fabrication du charbon: Le traditionnel et méthodes industrielles. Hingham, MA: Kiuwer Academic Publishers, 1985.
Moscowitz, C. M. Évaluation Source: Charbon de bois Fabrication: état de l'art. Cincinnati, Ohio: Environmental Protection Agency, Bureau de la recherche et le développement, Laboratoire de recherche sur l'environnement industriel, 1978.
périodiques
Zeier, Charles D. # X0022; production historique charbon de Eureka, Nevada. Un point de vue archéologique # x0022; Archéologie historique 21 (1987): 81-101.