Hornos de carbón vegetal para la producción de carbón vegetal. Horno de carbón de bricolaje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El carbón vegetal es uno de los combustibles más antiguos. Se utiliza no solo para cocinar y calentar la casa. Se utiliza en las industrias química y metalúrgica, en ganadería y construcción, medicina y farmacología. Hoy en día, la mayor parte del carbón vegetal se produce en fábricas a pequeña escala. La producción de carbón vegetal y su venta es un negocio rentable en áreas donde crecen bosques, e incluso puedes organizarlo en el sitio de tu propio país.

Proceso de carbonización

Como materia prima de madera, no solo se utiliza leña de varios tipos de madera, sino también desechos de la carpintería o la producción de muebles: nudos, cáñamo, aserrín. La turba se utiliza en los humedales.

La madera en el proceso de carbonización pasa por tres etapas: secado previo, descomposición térmica y enfriamiento.

El secado y calentamiento inicial de las materias primas en la cámara se debe al calor suministrado desde el exterior. Su propio proceso de liberación de calor (reacción exotérmica química) comienza cuando la temperatura de la madera alcanza los 280°C. Suministro adicionalya no se necesita calor.

El carbón terminado después de la combustión se enfría a una temperatura en la que la combustión espontánea del carbón es imposible, es decir, por debajo de los 40 °C.

Durante el primer día, todavía hay mucho vapor de agua en la mezcla de gases de combustión y productos carbonizados, que se liberan durante el proceso de secado. La mezcla entonces se vuelve más seca y puede usarse como combustible adicional en el mismo horno o, más eficientemente, en uno cercano.

Equipo de combustión de carbón

Para la producción de carbón vegetal se utilizan hornos de carbón de varias capacidades. Resulta tal carbón en el proceso de pirólisis, es decir, la madera se quema sin oxígeno.

Los hornos de carbón para la producción de carbón vegetal se fabrican fijos y móviles.

Los fabricantes bastante grandes utilizan equipos estacionarios para el proceso continuo de pirólisis de grandes volúmenes de madera.

Los hornos grandes son mucho más productivos que los móviles, pueden usar varios tipos de combustible, pero tienen altos requisitos ambientales.

Los hornos móviles son ineficientes, de tamaño pequeño y se utilizan en lugares donde las materias primas están disponibles, como sitios de tala, o donde se necesita el producto final, como sitios de construcción.

Las estufas móviles se alimentan con los mismos desechos de madera a partir de los cuales se produce el carbón.

SiSi el horno funciona con desechos, el beneficio es el doble, y se produce carbón sin costos adicionales de combustible, y se procesan los desechos, que aún tendrían que eliminarse, gastando dinero y tiempo en ello. Este tipo de producción de carbón vegetal es el más económico.

Equipo de quema continua de carbón vegetal

Un grupo aparte son los hornos de carbón vegetal, en los que los gases de combustión del combustible quemado entran en la cámara, pasan a través de la madera, se adhieren a los vapores y gases, que son productos del secado y carbonización de las materias primas de la madera, y salen al exterior. En ellos, el proceso de pirólisis se lleva a cabo de la manera más uniforme, ya que la madera está en contacto directo con el refrigerante que se suministra desde abajo. Pero las pirogases contienen una alta concentración de compuestos químicos, que son productos de descomposición de la madera, por lo que se debe instalar equipo adicional para el uso útil o la combustión de los subproductos de la pirólisis.

Así funcionan las retortas verticales de funcionamiento continuo, en cuya cámara se seca la madera en la parte superior, la pirólisis tiene lugar en la capa intermedia, la calcinación del carbón y su enfriamiento - en la parte inferior.

Los hornos de carbón con recipientes reemplazables o autoclaves también funcionan de forma continua. El principio de funcionamiento de tales plantas es que cada lote subsiguiente de materias primas se calienta a la temperatura requerida debido a una reacción exotérmica en el anterior.

En este caso, el proceso de formación de carbón se produce en cada autoclave independientemente de los demás, y del horno, en cuyo horno se descargan los gases de pirólisis,ubicado por separado de las cámaras intercambiables.

Las retortas y las cámaras de pirólisis están fabricadas en metal con aislamiento térmico.

Equipos de carbón vegetal de ciclo periódico

El diseño más simple de un horno de carbón es un barril de metal ordinario de doscientos litros en el que se coloca madera y se prende fuego. No se suministra calor adicional y los gases de vapor se eliminan a través de un pequeño orificio especial. La producción de carbón de baja calidad, con un rendimiento inferior al quince por ciento, es sucia, pero prácticamente gratuita.

Hoy existen diseños de hornos de carbón en los que las paredes de la cámara se calientan con un refrigerante, desde el cual el calor se transfiere a la leña que se encuentra en él. Estos son, por regla general, hornos de carbón vegetal de ciclo periódico, donde, a ciertos intervalos, tiene lugar todo el proceso de quema del carbón: se carga leña, se vuelve a carbonizar, se descarga el carbón terminado, se vuelve a cargar leña, etc..

En las máquinas de acción mixta, la madera se carga periódicamente y el carbón terminado se descarga, pero una parte de la madera siempre está en proceso de pirólisis.

Los hornos también pueden ser de metal o ladrillo.

Horno de carbón de tres cámaras

La mezcla de vapor y gas, que se descarga de la cámara de pirólisis, se condensa al enfriarse. El líquido de pirólisis (líquido) y los gases no condensables, dado que aún no se utilizan ampliamente, se utilizan como combustible adicional en la cámara de combustión. Retiro de ladoproductos para postcombustión es proporcionado por el diseño del horno. El efecto de este diseño no es solo el ahorro de combustible, sino también la protección del medio ambiente.

Los hornos de carbón de tres cámaras proporcionan un ciclo continuo de producción de carbón. En cada cámara se desarrolla por separado una de las etapas del ciclo, y se produce el secado inicial de la materia prima debido al calor que se obtiene durante la combustión de los gases de pirólisis. Además de ahorrar combustible, estos hornos tienen muchas otras ventajas. Dado que la carga de madera y la descarga de carbón terminado ocurren en diferentes momentos, el personal de servicio se carga de manera más uniforme. El costo de un horno de tres cámaras es más bajo que el de un horno de una sola cámara del mismo tamaño, y la eficiencia y la vida útil son mayores debido a la carga compartida.

Este equipo está diseñado para operar a largo plazo en industrias a gran escala, y si está equipado con una caldera generadora de gas, el aserrín y las virutas se pueden usar como combustible.

Horno de carbón de una sola cámara

El carbón vegetal en pequeñas cantidades (hasta 8 toneladas por mes) se puede producir en un horno de cámara única. El ciclo completo de producción depende del modelo del dispositivo y puede demorar de 1 a 3 días.

Un horno de este tipo se puede utilizar en viviendas particulares, en establecimientos de restauración, para eliminar los residuos de producción y los productos de baja calidad en pequeñas empresas de carpintería.

El principio de producción en ellos y en los grandes hornos industriales no es diferente. Los hornos de una sola cámara suelen ser más pequeños.tamaños, las materias primas también se cargan menos en ellos, pero también ocupan menos espacio, son fáciles de transportar si es necesario.

En el extranjero, existe desde hace mucho tiempo una producción de hornos de carbón para uso doméstico. Los platos a la parrilla o barbacoa se cocinan con carbón vegetal sostenible.

Características y diseño del horno de carbón vegetal

Los fabricantes de hornos de carbón, tanto extranjeros como nacionales, indican el volumen de trabajo de una cámara y el número total de cámaras en el horno como primera característica. Luego, se suele indicar el volumen de leña con un determinado tamaño y humedad, que se puede cargar en el horno a la vez. Este indicador es importante para cumplir con el siguiente parámetro: la duración en horas del ciclo de trabajo principal.

Para determinar la eficiencia de un modelo en particular, se establecen dos parámetros para la madera de la misma especie: la cantidad estimada de leña cargada en la cámara de pirólisis y la salida de carbón de ellos.

Las últimas son las dimensiones generales del horno y su peso. Si el dispositivo no va a ser transportado, es posible que estos datos no tengan un papel especial, pero durante el transporte pueden ser decisivos.

Por regla general, una estufa doméstica de una sola cámara es un barril de metal colocado con una ligera pendiente o montado sobre soportes con una cámara de combustión integrada en la parte inferior.

La cámara de combustión en sí, el cuerpo del horno, la caja de tuberías y la puerta de registro están hechos de acero con un espesor de al menos 3 mm, y la capa exterior es de 1 mm.

Soldaduras de doble cara queLas conchas del cuerpo están conectadas, reforzadas con vendajes, que están hechos de un tubo rectangular, dan rigidez a la estructura y fuerza adicional, si la presión aumenta repentinamente en el tanque.

Para reducir la pérdida de calor, se coloca material de aislamiento térmico entre el cuerpo de la cámara y la cubierta exterior. Esta medida aumenta la eficiencia del horno. Las paredes de la cámara de combustión están revestidas con ladrillos refractarios desde el interior.

Los dispositivos para productos de postcombustión se pueden suministrar por separado.

Horno de carbón hágalo usted mismo

Un barril sobre un soporte es el diseño más simple, pero para una mayor eficiencia y seguridad contra incendios, el barril debe instalarse sobre una base no combustible o enterrado en un agujero.

Puedes hacer tus propios hornos de carbón con ladrillo o metal. El dibujo se puede encontrar en Internet, así como descripciones bastante detalladas. Es cierto que debe entenderse que la calidad de un horno casero y el producto final es mucho menor, y no habrá grandes volúmenes de carbón.

En la cabaña de verano puedes hacer un hoyo de carbón, o puedes construir un horno de carbón con barriles. Para hacer esto, debe cavar un agujero de un diámetro tal que pueda caber un barril, que también debe estar revestido con ladrillos, corte un agujero en el fondo del barril con un diámetro de aproximadamente 100 mm y colóquelo. el agujero con el agujero hacia abajo.

Luego debe cubrir el barril con ladrillos, cerrar las grietas en la parte superior con algún material ignífugo, aislar la parte inferior superior con lana mineral. Eso es todo, puedes conseguir tu propio carbón porchimenea y barbacoa.

El diseño de dos cilindros es más eficiente y confiable. El contenedor, que es dos veces más pequeño en volumen, se coloca en uno grande, se llena con leña y se cierra herméticamente con una tapa, y los desechos de madera de grano fino se vierten en el espacio entre las paredes y se prenden fuego, luego el gran barril también se cierra con una tapa en la que se inserta el tubo. Pero estos dos hornos solo son aptos para uso en exteriores y lo suficientemente lejos de ellos.