Древесный уголь

Применение древесного угля

Производство древесного угля – перспективное направление. Его потребление постоянно растет, причем он используется как на производстве, так и для бытовых целей. Применение в быту всем знакомо: приготовление пищи на мангале и в барбекю сегодня уже практически не обходится без древесного угля. Древесный уголь многие  предпочитают закладывать в камины: это топливо не дымит, не выделяет газов (в частности, угарного) и  имеет большую теплотворную способность.

Изготовление древесного угля — перспективное направление

В промышленности древесный уголь применяют в металлургии (в нашей стране практически не практикуется), для изготовления фильтров разного назначения. Используется он при выплавке некоторых ценных металлов, кристаллического кремния, активированного угля. Находит применение в сельском хозяйстве и в медицине.

Использовать древесный уголь можно и для отопления. Особенность его горения состоит в том, что высоких языков пламени нет. Зато есть равномерный устойчивый жар. Температура горения древесного угля зависит от нескольких факторов: от плотности (из разных сортов древесины уголь  получается разной плотности), от его качества (условий выжига)  и от количества кислорода, подаваемого во время горения. В обычном открытом очаге температура может колебаться от    400 оС до 900оС, но при особых условиях можно достичь и 1200оС (кузнечный горн). Если говорить о средних значениях, то считается что теплотворная способность древесного угля 30МДж/кг.

Вид топлива для твердотопливного котла	Удельная теплотворная способность,  МДж	Удельная теплотворная способность, кВт/ч
Буроугольный брикет	21	5,84
Необработанный бурый уголь	14,7	4,09
Сосновые дрова	8,9	2,47
Дубовые дрова	13	3,61
Березовые дрова	11,7	3,25
Каменный уголь	29,3	8,14
Кокс	29	8,06
Древесный уголь	30-31	8,62
Торф (сухой)	15	4,17

Как видим из таблицы, тепла древесный уголь выделяет, по крайней мере, не меньше, чем каменный уголь и почти в два с половиной раза больше, чем самые лучшие дрова. Почему же его почти не используют для отопления? Во-первых, в нашей стране уголь древесный производится в очень малых объемах (в мире производят 9 млн. тонн в год, на долю России приходится 100 тыс. тонн) и имеет высокую цену. Если даже покупать его у производителей, то при закупке до 5 тонн просят 180 рублей за 10кг (18000 за тонну). Даже при экономном расходе получается достаточно дорого. Если вы живете в местах, где большое количество лесов, в которых всегда хватает сухостоя, то обеспечить себе некоторое количество древесного угля не очень сложно даже без оборудования.  Можно воспользоваться традиционными технологиями углежжения, которые для процесса требуют только наличия металлической бочки, да и то не обязательно. Конечно, таким способом на всю зиму не запастись, но на то, чтобы засыпать какое-то количество в котел на ночь для поддержания комфортной температуры нажечь можно.

Теплота сгорания древесного угля чуть больше, чем теплота сгорания качественного каменного угля

Виды древесного угля

Такое твердое топливо разделяется на несколько видов. Это зависит от того, какой сорт древесины выбран для изготовления продукции, сколько нелетучего углерода в ней содержится. Отличается уголь по типу упаковки: это может быть кусковой древесный уголь в мешках или угольные брикеты. Для розничных покупателей продукт весом 3-10 кг упаковывают в бумагу, а для предприятий фасуют уголь весом по 25-50 кг в мешки из полипропилена.

Черный древесный уголь

На производство этого вида угля идет мягкая древесина: осина, черемуха, липа, крушина, тополь. Уголь черного цвета считается самым высшим сортом. Содержание нелетучего углерода в нем может достигать 90%, а золы – около 25%. Такое топливо легко разгорается, а горит без сильного пламени, дыма и запаха. При горении выделяется большое количество тепла.

Красный древесный уголь

При изготовлении красного угля используют древесину хвойных пород: лиственницы, ели, сосны. Уголь красного цвета получают путем углежжения при низких (по сравнению с прочими видами топлива) температурах. Такое топливо больше популярно в европейских странах, где его сжигают в каминах для отопления жилищ, и приготовления блюд на гриле.

Белый древесный уголь

Для получения такой разновидности древесного угля используется твердое дерево. Уголь из древесины дуба, ясеня, березы носит название белого топлива. Получают его в результате обжига сырья сначала при невысокой температуре, а под конец процесса ее поднимают до +1000°С. Раскаленный уголь извлекают из печи и гасят, покрывая смесью земли, песка и пепла. Благодаря этому его поверхность становится слегка беловатой, что и объясняет название. Особой популярностью белое топливо пользуется в Японии.

Изготовление древесного угля своими руками

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: В домашних условиях

Древесный уголь можно изготовить и самостоятельно в домашних условиях. Самое лучшее сырье – березовые дрова. Их нужно очистить от коры и распилить на брикетики, чтобы было меньше отходов. Сложить их можно в бочку на 20-30 литров или даже ведро

Важно, чтобы емкость можно было плотно закрыть и сделать отводы для газов и смолы (небольшие дырочки)

Чтобы бочку легче было установить на костер, следует сделать подставку из бетона или кирпича. Бочка должна нагреться до 350оС и находиться на костре примерно 2,5 часа. Потом она снимается с костра, но крышка не открывается до полного остывания продукта.

Еще проще сделать яму, закрытую листом железа, и топочный приямок. В яму нужно наложить кубики березовых дров и закрыть, в приямке разжечь костер. Процесс длится 2-2,5 часа. Таким образом можно заготовить уголь не только для себя, но и на продажу. Из кубометра березовых дров (примерная стоимость 800 руб.) можно получить 300 кг готового продукта. Если продать его по 20 руб. за килограмм, получится 6 000 руб. Это может стать хорошим началом для бизнеса, если нет средств купить оборудование.

Как сделать древесный уголь в домашних условиях в бочке своими руками

Как самому сделать древесный уголь? Существует другой способ создания древесного угля. В этом случае нужна будет металлическая бочка. Ее размер зависит от количества необходимого вам угля. Есть 2 способа изготовления такого угля. В первом мы разводим внутри и огонь, а далее процесс такой же, как и в яме. На дно вертикально укладываем кирпичи, а между ними разводите костер и аккуратно добавляете дрова. После этого на кирпичи поставьте решетку и дальше по такому же принципу кладите дрова. Как только бочка полностью заполнится, накрываете листом железа, но оставляете небольшую дырку. Как только все остынет, убираем лист железа и вынимаем угли.

Древесный уголь в бочке

Во втором способе бочку, которая полностью наполнена дровами, накрыть негорячей крышкой. Закрываем почти плотно. Нужно чтобы были маленькие отверстия для выхода газов. Затем устанавливаем бочку на поверхность без земли. Например, поставить несколько кирпичей, а на них уложить лист прочного металла, чтобы мог выдержать бочку. Между кирпичами надо развести костер и начинаем нагревать бочку. Проходит некоторое время и образовывается процесс горения, поднимается газ. Как только газы перестали выходить из бочки, оставляем ее, так как она есть. Затем убираем с огня и закрываем щель в крышке. Оставить до полного остывания. Ваш древесный уголь, сделанный своими руками, готов.

Особенности производства древесного угля

Ключевая особенность производства древесного угля заключается в том, что древесина, выступающая исходным материалом, сжигается без доступа кислорода. В процессе производства дерево тлеет, но не возгорается. Это позволяет сохранять уникальную древесную структуру —с большим количеством капилляров и пор. Данная структура и определяет важнейшие свойства древесного угля, используемого в качестве источника тепловой энергии.

О том, как сделать из дров уголь, люди догадались очень давно. В старину, когда современного оборудования не было, использовали традиционные способы. А именно: выкапывали ямы, брали дрова, и закладывали их в полученные «печи». Древесина поджигалась, но сверху яма забрасывалась землей — перекрывался доступ кислорода. В полученных условиях дерево медленно тлело, превращаясь в уголь.

Современная технология производства древесного угля предполагает использование промышленного оборудования. Основной метод, который применяют, чтобы сделать уголь — пиролиз. Для этого используются специальные пиролизные котлы, в которых происходят процессы горения газов. Сама же древесина не горит, а обугливается.

Пиролиз не единственный способ, с помощью которого делают древесный уголь — применяется также сушка древесины под высокой температурой и финишная прокалка.

Поэтапное изготовление угля методом пиролиза

Основные этапы производства древесного угля:

1. Сушка дерева.
2. Пиролиз (сухая перегонка).
3. Прокалка.

Пиролиз называют также сухой перегонкой древесины. В качестве сырья используют только тщательно высушенные дрова. Для этого сырье первоначально помещают в углевыжигательный блок, где оно подвергается газовой обработке. При температуре свыше 150 С влажность материала сокращается до 5%.

Высушенное дерево помещается в специальные пиролизные котлы, или бочки. По сути, это печи, внутри которых отсутствует кислород.

В процессе пиролиза дерево нагревается уже до 300 С. В таком состоянии из древесины уходит вся влага. Кроме того, происходит химическая реакция разложения, в результате которой вещество теряет элементы H (водород) и O (кислород). Остается практически чистый углерод (C), его количество в древесном угле достигает 90%.

На финальном этапе полученный уголь подвергается дополнительной прокалке — при еще более высокой температуре, свыше 500 С. При таком условии из материала выходят оставшиеся ненужные смолы и газы. В результате образуется чистый продукт.

Какое сырье используют в производстве угля?

Существует стандарт ГОСТ, регламентирующий изготовление древесного угля. В соответствии с ним, сырьем для получения угля может выступать только древесина твердолиственных деревьев. Наиболее часто используют такие породы как береза, клен, ясень, бук, дуб и вяз.

Допустимо использовать хвойные деревья: сосна, ель, лиственница, кедр, пихта. Мягколиственные породы используются значительно реже: тополь, яблоня, груша, слива.

В производство идет только качественное сырье. Стандарт допускает не более 3% гнили в общем составе древесины. Дрова должны быть достаточно сухими. Их заготавливают в соответствии с типовыми размерами: длина — не более 125 см, толщина — до 18 см.

Варианты самостоятельного изготовления угля

Если требуется сравнительно небольшое количество угля (например, для мангала), можно изготовить его самостоятельно, в бытовых условиях.

Для изготовления древесного угля может использоваться:

• яма;
• бочка;
• печь.

Чтобы использовать яму, следует выкопать в земле – на значительном удалении от строений – небольшой котлован. Его глубина должна превышать 1,5 метра, а ширина должна быть порядка 1 метра. Сперва в яме разводят костер из дров, а затем ее накрывают и оставляют дерево тлеть в течение нескольких дней.

Чтобы подготовить угли в бочке, следует взять железную емкость и уложить на дно дрова. Дерево поджигается, а сверху на него кладется металлическая решетка с деревянными заготовками. По мере того как заготовки прокаливаются, из них образуется уголь.   

Можно использовать домашнюю печь: внутрь топливного отсека помещают дрова, после чего печка нагревается до температуры свыше 500 С. Когда дерево накаливается до красного цвета, его вынимают из печи щипцами и охлаждают. 

Как сделать в домашних условиях

Как же делают древесный уголь кустарным способом, располагая производство на приусадебном или дачном участке? Существует два самых распространенных способа.

В яме

Можно вырыть во дворе яму в месте, расположенном на отдалении от строений. Если нужно получить два мешка угля, глубина ямы должна достигать полуметра, ширина – 80 см. Дно следует хорошо утрамбовать ногами или специальным приспособлением. Когда углубление готово, в нем можно разжигать костер из мелких веток, постепенно забрасывая дрова средних размеров.

Новую порцию следует добавлять тогда, когда предыдущая часть прогорела и существенно уменьшилась в объеме. В течение нескольких часов нужно яму полностью загрузить дровами, периодически их уплотняя. Когда дрова прогорят по всей высоте ямы, сверху нужно закрыть ее свежей травой, слоем земли и опять утрамбовать. В таком виде самодельный «реактор» будет остывать пару дней, по окончании которых можно извлечь готовый уголь.

В бочке

Если в хозяйстве найдется металлическая бочка с толстыми стенками, не содержащая остатков химикатов или нефтепродуктов, можно обойтись без выкапывания ямы.

При большом объеме бочки на дне имеет смысл уложить слой из огнестойких кирпичей, затем между ними развести костер и постоянно подкладывать дрова, не забывая об уплотнении. Когда слой кирпичей будет полностью покрыт, сверху на дровяное скопление укладывают решетку, которая хорошо пропускает тепло и пламя. На решетку можно погружать в бочку очередную порцию дров до тех пор, пока емкость не заполнится.

Когда воспламенится верхний слой, конструкцию нужно закрыть почти плотно листовым металлом, оставив совсем небольшую щель сбоку. Полной герметичности добиваться не нужно, да и сделать это невозможно. Выделяющийся дым в какой-то момент начнет приобретать сероватый цвет, в это время лист нужно сдвинуть так, чтобы щель закрылась. Углежжение можно считать выполненным. Как только бочка совсем остынет, можно вынимать готовый продукт.

Другая технология приготовления древесного угля также предполагает использование бочки, кирпичей и металлической или любой другой термостойкой крышки.

Разница сводится к тому, что огонь разжигают не внутри, а на земле между кирпичами, на которых установлена емкость. Чтобы воспламенились дрова внутри, костер снаружи должен гореть интенсивно и долго. В нижней части бочки предварительно следует сделать отверстия для поступления некоторого объема воздуха. В течение всего времени бочку нужно держать плотно закрытой, только в конце углежжения крышку можно снять и вынуть образовавшийся уголь.

В печке

Если потребность в дровах не очень большая, вполне можно довольствоваться обычной печью. Заглядывая в топку, следует дождаться момента, когда дрова станут полностью красными, затем щипцами вытащить их и погрузить в металлическое ведро или керамическую емкость, которые нужно быстро и плотно закрыть крышкой. После остывания уголь будет готов.

Для увеличения получаемой порции древесного угля можно загрузить в топку большое количество дров, дождаться полного возгорания, а потом закрыть поддувало, двери, заслонки и подождать минут 10. По окончании этого времени можно открывать дверцы и аккуратно доставать угольные кусочки.

2 Из чего состоит уголь? Какова химическая формула угля

Уголь — это один из самых древних видов топлива, известных человеку. И даже сегодня он занимает лидирующие позиции по объему использования. Причиной тому служит его распространенность, легкость добычи, переработки и использования. Но что он собой представляет? Какова химическая формула угля?

На самом деле данный вопрос не совсем корректен. Уголь — это не вещество, это смесь различных веществ. Их целое множество, поэтому полностью определить состав угля невозможно. Поэтому под химической формулой угля в этой статье мы будем подразумевать скорее его элементный состав и некоторые другие особенности.

Но что мы можем узнать о состоянии этого вещества? Уголь образуется из останков растений в течение многих лет вследствие воздействия большой температуры и давления. А так как растения имеют органическую природу, то и в составе угля будут преобладать органические вещества.

В зависимости от возраста и иных условий происхождения угля его делят на несколько видов. Каждый вид отличается элементарным составом, наличием примесей и другими немаловажными характеристиками.

2.1 Бурый уголь

Является самым молодым видом угля. В нем даже наблюдается растительная древесная структура. Образуется напрямую из торфа на глубине порядка 1 километра.

Этот вид угля содержит достаточно большое количество влаги: от 20 до 40%. При попадании на воздух она испаряется, а уголь рассыпается в порошок. Далее речь пойдет о химическом составе именно этого сухого остатка. Количество неорганических примесей в буром угле также велико и составляет 20-45%. В качестве этих примесей выступают диоксид кремния, оксиды алюминия, кальция и железа. Также в нем могут содержаться оксиды щелочных металлов.

Много в этом угле и летучих органических и неорганических веществ. Они могут составлять до половины массы этого вида угля. Элементарный состав за вычетом неорганических и летучих веществ следующий:

• Углерод 50-75%.
• Кислород 26-37%.
• Водород 3-5%.
• Азот 0-2%.
• Сера 0,5-3%.

2.2 Каменный уголь

По времени образования этот вид угля идет следующим после бурого. Он имеет черный или серо-черный цвет, а также смоляной, иногда металлический блеск.

Влажность каменного угля значительно меньше бурого: всего 1-12%. Содержание летучих веществ в каменном угле очень колеблется в зависимости от места добычи. Оно может быть минимальным (от 2%), но может и достигать значений, аналогичных бурому углю (до 48%). Элементарный состав следующий:

• Углерод 75-92%.
• Водород 2,5-5,7%.
• Кислород 1,5-15%.
• Азот до 2,7%.
• Сера 0-4%.

Отсюда можно сделать вывод, что химическая формула угля каменного состоит из большего числа углерода, чем у бурого. Это делает данный вид угля более качественным топливом.

2.3 Антрацит

Антрацит — это самая древняя форма ископаемого угля. Ему присущ темно-черный цвет, и он имеет характерный металлический блеск. Это самый лучший уголь по количеству тепла, которое он выделяет при горении.

Количество влаги и летучих веществ в нем очень мало. Около 5-7% на каждый показатель. А элементарный состав характеризуется крайне высоким содержанием углерода:

• Углерод более 90%.
• Водород 1-3%.
• Кислород 1-1,5%.
• Азот 1-1,5%.
• Сера до 0,8%.

Больше угля содержится лишь в графите, который является дальнейшей стадией углефикации антрацита.

2.4 Активированный уголь

Активированный уголь — это тип угля с высокой удельной поверхностью пор, из-за чего он обладает даже большей адсорбционной способностью, чем древесный. В качестве сырья для его получения используются древесный и каменный угли, а также скорлупа кокосовых орехов. Исходный материал подвергают процессу активации. Суть его состоит в том, чтобы вскрыть закупоренные поры действием высокой температуры, растворами электролитов или водяным паром.

В ходе процесса активации меняется лишь структура вещества, поэтому химическая формула активированного угля идентична составу сырья, из которого тот был изготовлен. Влажность активированного угля зависит от удельной поверхности пор и обычно составляет менее 12%.

Организация производства древесного угля

В интернете сейчас достаточно много информации о производстве древесного угля. Постараемся на примере разобраться в финансах этого бизнеса.

Что является самым важным в углежжении? Самое важное – это сырьевая база. Если есть наличие сырья на два года, то можно начинать бизнес

Что еще важно? Важно наличие опытного углежога

От опыта углежога зависит, сколько м3 древесины потребуется, чтобы получить тонну древесного угля.

Что еще важно? Важно наличие опытного углежога. От опыта углежога зависит, сколько м3 древесины потребуется, чтобы получить тонну древесного угля.

Если вы никогда не занимались этим бизнесом, то начинайте с малого, не вкладывайте сразу средства в дорогое оборудование

Если вы собрались продавать уголь в опт или розницу, то вам необходимо зарегистрировать свою деятельность. Проще всего открыть ИП, стоит это 3000 рублей.

Если вы никогда не занимались этим бизнесом, то начинайте с малого, не вкладывайте сразу средства в дорогое оборудование. Если вы собрались продавать уголь в опт или розницу, то вам необходимо зарегистрировать свою деятельность. Проще всего открыть ИП, стоит это 3000 рублей.

Оборудование. Мы для примера возьмем печь без марки, чтобы не заниматься рекламой, с встроенной топкой, с обогревом древесины топочными газами через конвекторы. Печь периодического действия, типа бочки. Примем стоимость приобретения бочки 300 000 рублей, доставка и установка 30 000 рублей. Приобретем сразу две бочки.

Для получения тонны угля потребуется 7,5 м3 древесины. Продолжительность одного цикла примем 65 часов. Сырье – дрова и отходы лесозаготовок.

Дополнительное оборудование – гидравлический дровокол, бензопила, ножовки, топоры, колуны и прочее оборудование стоит 140 000 рублей. Уголь планируем фасовать в бумажные мешки, поэтому приобретаем весовой дозатор и портативную мешкозашивочную машину. Обойдется это оборудование ориентировочно в 200 000 рублей.

Помещение или площадка для установки оборудования

Лучше всего этим бизнесом заниматься поближе к сырью, поэтому разместить печи можно на открытой площадке, мешкозашивочную машину и временное хранение угля лучше сделать под навесом или в помещении. До отправки потребителю древесный уголь должен быть защищен от контакта с сильными окислителями. Древесный уголь относится к 4 классу опасности, поэтому скопление угольной пыли в помещении не допускается.

Для организации бизнеса потребуется:

• Договор аренды помещения или земельного участка под размещение печей, согласованный со всеми заинтересованными органами;

• Сертификат и документы на печи;

• Технологический процесс производства и план деятельности на год;

• Должностные инструкции на сотрудников;

• Разрешения на выбросы, размещение отходов, сбросы;

• Расчет платы за негативное воздействие на окружающую среду;

• Договор с лабораторией на проведение экологического контроля.

Условно считаем, что для производства взят в аренду цех, недалеко от лесопилки. Площадь цеха составляет 100м2, стоимость аренды 150 рублей в месяц, в том числе коммуналка.

Сотрудники

Работать собирается сам инициатор проекта и два наемных сотрудника. Размер заработной платы составляет 15000 рублей в месяц. Сдача отчетности – услуги аутсорсинга 5000 рублей в месяц.

Рентабельность бизнеса по производству древесного угля

Расчет бизнеса мы ведем при 100% загрузке и 25 рабочих днях в месяц. Принимаем для расчета производительность одной печи 10 тонн древесного угля за месяц.

Прогнозирование бизнеса – 2 года. Инвестиции в проект составили 908 000 рублей. Стоимость продажи килограмма угля принимаем 15 рублей. Рентабельность 16 %, окупаемость бизнеса 12-13 месяцев.

Удачи в бизнесе!

Какой уголь лучше использовать для отопления?

В составе этого вида топлива множество элементов, которые влияют на энергетические свойства. Самым чистым и ценным считается топливо, содержащее максимальное количество углерода. Чем ниже процент этого вещества, тем ниже теплота сгорания и выше число примесей и влажности. При выборе угля учитывают следующие характеристики:

• Теплота сгорания. Показатель отражает, какой объем тепла выдаст определенный объем горючего за единицу времени. Измеряется в МДж/кг или Ккал/кг, в этом случае называется калорийностью.
• Зольность. Измеряется в процентах, показывает количество негорючих примесей. Чем ниже этот показатель, тем больше тепла от топлива. У высокосортных марок ее уровень находится в пределах 25%, у низкосортных углей — превышает 40%. Чем выше зольность, тем чаще придется убирать шлак и золу.
• Влажность. Если поверхностная влага легко устраняется просушиванием и проветриванием, то внутренняя испаряется только при горении. Чем выше показатель внутренней влажности, тем больше тепловой энергии потребуется на ее высушивание и меньше пойдет на обогрев.

Маркировка

Первая буква показывает сорт, вторая — величину фракции. Всего существует 17 марок. Основные сорта твердого топлива маркируются: антрациты — «А», длиннопламенный — «Д», слабоспекающийся — «СС».

Уголь классифицируется по размеру кусков:

Маркировка	Название	Фракция, мм
П	Плита	Более 100
К	Крупный	50—100
О	Орех	25—50
М	Мелкий	13—25
С	Семечка	6—13
Ш	Штыб	до 6
Р	Рядовой	0—300 карьерный 0—200 шахтный

Например, топливо маркировано АШ — антрацит штыб, ДС и ДПК — длиннопламенный «семечка» и плитный с кусками 50—100 мм.

Виды угля и его характеристики: каменный, бурый, антрацит, брикетированный прессованный

Как топливо используются три вида: бурый, каменный и антрацит. Первый дает меньше всего тепла, по этой причине его не используется в быту.

Каменный уголь выделяет большое количество тепла (до 7000 Ккал/кг), имеет влажность до 15%, дает немного золы (до 16%), поэтому чаще других используется для топки котлов.

Фото 2. Каменный уголь в руках. Представляет из себя небольшие камешки черного цвета.

В свою очередь делится на подвиды:

• Длиннопламенные — получили название за способность гореть с длинным пламенем как древесина. Марка ДПК подходит для большинства котлов, ДО, ДС — для автоматизированных.
• Слабоспекающиеся — горят без дыма и пламени, расходуется экономно за счет большой продолжительности горения. Используются реже из-за более низкого КПД и сложности розжига.
• Тощие — недорогие сорта относятся к короткопламенным, чаще применяются в промышленности в чугунных печах. Тощие угли трудно разжечь, они дают до 45% золы, но много тепла, поэтому в быту их применяют в котлах с хорошей тягой.

Антрациты имеют самые высокие качественные показатели среди всех углей для домашних котлов: теплотворность до 8200 Ккал/кг, влажность 1—3%, зольность до 9%. Почти не выделяют летучих веществ (до 9%), горят коротким ровным пламенем, с минимальным образованием дыма и зольных остатков. За счет высших показателей продолжительности горения считаются самыми экономичными видами углей. Подходят для специализированных котлов с объемной топкой, рассчитанной на высокие температуры и хорошей тягой.

Угольные брикеты — бюджетный вид топлива. Изготавливаются из отходов угледобывающей промышленности: мелких угольных фракций, крошки и пыли методом прессования с добавлением связующих компонентов. К преимуществам относят: невысокую зольность и влажность, хорошие теплотворные свойства при условии, что брикеты получены из высокосортного угля. Прессованное топливо хорошо разгорается при помощи дров, долго горит (в среднем 6—8 ч.), дает мало дыма, сажи и шлаков.

Фото 3. Прессованный уголь в продолговатых брикетах. Подобным топливом хорошо топить котлы.

История образования каменного угля и его виды

Весь процесс образования угля можно разделить на два основных этапа: формирование торфа и собственно процесс углефикации – преобразования торфа в уголь.

Торф формировался на обширных покрытых водой пространствах из растительных остатков разной степени разложения. Часть растений перегнивала полностью до гелеобразного состояния, часть — сохраняла свое клеточное строение. Их остатки скапливались на дне водоемов, которые постепенно превращались в болота. Обязательное условие, необходимое для формирования торфа, — отсутствие кислорода. Под толщей воды кислорода было мало, при разложении остатков выделялся сероводород, метан и углекислота, которые способствовали затвердению остатков. Образовывался торф.

История угля. Все начиналось много миллионов лет назад

Но не все торфяники преобразовывались в уголь. Для процесса углефикации необходимо: высокое давление, высокая температура и большой промежуток времени. В зависимости от наличия этих условий и происходило или нет образование каменного угля. Сначала торф заносился осадочными породами, что увеличивало давление и повышало температуру внутри торфяного слоя. В таких условиях образовывался бурый уголь – первая ступень углефикации. В некоторых областях происходило смещение пластов, в результате которых пласты бурого угля опускались (некоторые из обнаруженных месторождений находятся на глубине более 6000 метров). Местами эти процессы сопровождались подъемом магмы и извержениями вулканов. Высокое давление, отсутствие кислорода и высокие температуры способствовали тому, что влаги и природных газов в буром угле становилось все меньше, углерода все больше. По мере вытеснения воды и газов, бурый уголь превращался в битуминозный, затем, при наличии высокой температуры, в антрацит. Основное отличие бурого угля от каменного: в буром угле содержится больше влаги и природных газов и меньше углерода, что влияет на количество выделяемого при горении тепла.

Возраст угля определяют по содержащимся остаткам растительности. Иногда отпечатки очень четкие

Сегодня возраст угольных залежей определяется по растительным остаткам. Самые древние датируются каменноугольным периодом (345-280 миллионов лет назад). В это период сформировалось большая часть угольных бассейнов северной Америки (восток и центр США), центра и запада Европы, юга Африки, Китая, Индии. В Евразии большая часть угольных месторождений формировалась в Пермский период, некоторая часть небольших угольных бассейнов в Европе датируется Триасовым периодом. Увеличивается активность углеобразования к концу Юрского периода и в Меловом. Примерно в это время были сформированы залежи на востоке Европы, в Скалистых горах Америки, в Индокитае и центре Азии. Позже формировались в основном бурые угли и залежи торфа.

Виды угля

Уголь классифицируют в зависимости от содержания влаги, природных газов и углерода. С повышение количества углерода повышается его теплотворная способность. Чем меньше влаги и летучих веществ (газов), тем лучше он переносит хранение и транспортировку.

Лигнит  — уголь первой стадии углефикации. Он отличается от бурого угля меньшим количеством воды (45%) в составе и большим выделением тепла. Структуру имеет волокнистую, цвет — от коричневого до черного (более высокого качества). Чаще всего используется в энергетике (на теплоэлектростанциях) для отопления частных домов используется редко, так как плохо хранится и имеет невысокую теплотворную способность в обычных печах.

Каменный уголь. Лигнит. Имеет рыхлую слоистую структуру

Суббитоминозный уголь — цвет черный, менее выраженная волокнистая структура, более высокая по сравнению с лигнитом теплотворность, меньшее содержание влаги (30%). При перевозке крошится, а на открытом воздухе выветривается. При сгорании выделяет 5-6 кВт/кг. Используется как в энергетике, так и в ЖКХ для отопления.

Битуминозный уголь отличается самой высокой теплотворной способностью, не теряет своих качеств при транспортировке и хранении. Выделяет при горении 7-9 кВт/кг тепла. Некоторые его виды используют для коксования.

Антрацит — уголь смоляно-черного цвета. Отличается самым высоким содержанием углеводорода. Его тяжело разжечь, но горит долго и без копоти, выделяет большое количество тепла (более 9 кВт/кг). Именно антрацит чаще других используется для отопления.

Антрацит. Отличается глубоким черным цветом и блестящей поверхностью.