Как сделать каменный уголь

Процесс пиролиза, или термолиза, каменного угля подвергался неоднократно изучению как в условиях промышленных установок, так и в лабораториях. Из лабораторных исследований особого внимания заслуживают работы Берджеса (Burgess) и Уилера (R. V. Wheeler), которые изучали газообразные продукты распада каменного угля, образующиеся при температуре до 400°С, с интервалами в 100 и 50°С, причем в каждом опыте каменный уголь выдерживался при определенной температуре до тех пор, пока не прекращалось выделение газов; последние откачивались из реторты ртутным насосом.

Кирпичная печь на каменном угле и антраците

Полученные ими результаты приведены в табл. 1.

Те же авторы подвергали каменный уголь действию температуры до 1000°С; уголь имел состав (в % по весу): 80,5% С, 5,45% Н, 1,42% N, 2,93% S и 9,7% О. Результаты сведены в табл. 2.

На основании приведенных результатов были сделаны следующие выводы. 1) каменный уголь содержит вещества двух типов: одни — малоустойчивые, разлагающиеся легко с выделением углеводородов, и другие — разлагающиеся труднее, с выделением Н2 (разложение 2-го типа происходит при 700°С и выше); 2) различия в составе продуктов сухой перегонки каменного угля обусловливаются, по-видимому, количественным соотношением указанных двух типов веществ; антрацит, например, содержит минимальное количество неустойчивых соединений. Состав газов, выделяющихся из каменного угля при различных температурах, изучали и другие исследователи, как Портер и Овиц; результаты, полученные ими, в основных чертах совпадают с результатами, приведенными выше. Момент появления смолы при сухой перегонке каменного угля не всегда лежит при одной и той же температуре; последняя зависит от состава каменного угля. Чем больше летучих веществ содержит уголь, тем ниже температура появления смолы.

Если газообразные продукты сухой перегонки каменного угля подвергались детальному исследованию, то нельзя сказать того же относительно смолы, получаемой при низких температурах перегонки. Недостаточная изученность смолы объясняется сложностью ее состава и трудностью выделения отдельных индивидуальных веществ.

Смола, образующаяся при сухой перегонке каменного угля, меняет свой состав в зависимости от того, получена ли она при обыкновенном давлении или в вакууме. Пикте и Бувье, нагревая каменный уголь в вакууме при 430°С, получили смолу, состоявшую почти целиком из углеводородов и небольшого количества оснований (фенолы отсутствовали); низко кипящие фракции углеводородов были сходны с нефтяными, высококипящие имели запах терпенов и ментола.

ЧТО МОЖНО НАЙТИ В КАМЕННОМ УГЛЕ + НАШЁЛ ОКАМЕНЕЛОСТИ В УГЛЕ ОБЗОР

Джонс и Уилер получили из каменного угля в вакууме смолу, которую подвергли перегонке до 300°С. Дистиллят содержал: этиленовые углеводороды (40—45%), нафтены и парафины (40%), фенолы — главным обр. крезолы и ксиленолы (12%), ароматические углеводороды ряда нафталина, очень немного парафинов и следы пиридиновых оснований. Состав и свойства продуктов сухой перегонки каменного угля, получающихся при низкой температуре, сильно зависят от состава исходного угля. Фишер приводит следующие данные, характеризующие выход и состав смолы из различных углей (табл. 3).

Караваев и Зеличенок при перегонке донецкого угля получили смолу следующего характера: D 25 15 = 0,9962, фенолов — 23,4%, карбоновых кислот — 0,88%, оснований — 3,56%, нейтральных масел — 68,60%. Характерным для смолы, полученной при полукоксовании, является отсутствие в ней бензола, фенола и нафталина, что резко отличает ее от смолы коксовой.

Водная часть перегона, в зависимости от температуры перегонки, имеет или кислый или щелочной характер. До 400°С получается кислая вода, далее образующийся NH3 нейтрализует кислоты, и реакция становится щелочной. Водная часть исследована еще меньше, чем смола. Твердый остаток – полукокс — в зависимости от свойств угля получается или спекшийся или порошкообразный.

Процесс полукоксования с химической точки зрения разъяснен еще далеко не достаточно: химическая природа составных частей каменного угля известна, в лучшем случае, на 2—3%, поэтому говорить о процессах образования отдельных веществ, получающихся при его распаде, можно только в общих чертах. Известно, например, что фенолы в смоле получаются гл. обр. за счет разложения гуминовых веществ каменного угля; углеводороды получаются за счет т. н. смолистой части угля — его битумов. Эти положения являются основными. Поскольку природа и структура гуминовых веществ и битумов угля по большей части неизвестна, постольку и процесс образования далее крупных классов соединений остается невыясненным.

Из физических явлений, происходящих при коксовании каменного угля, заслуживает особого внимания переход угля через пластическое состояние. Каменный уголь при температуре между 350 и 500°С претерпевает существенное изменение в своей физической структуре, становясь на некоторое время пластичным.

Битумы, находящиеся в каменном угле, при этой температуре превращаются в полужидкие вещества, обволакивают отдельные твердые зерна и вызывают спекание угля. В зависимости от количества и свойств битумов полукокс получается либо спекшийся, с ячеистой структурой, либо же порошкообразный.

Способность давать пластическую массу у некоторых каменных углей выражена столь сильно, что она заставляет вырабатывать соответствующую аппаратуру для полукоксования, т. к. во вращающихся ретортах полукокс иногда спекается в очень крупные глыбы, извлечение которых из реторт затруднительно. Многообразие систем реторт, применяемых для полукоксования, отчасти объясняется неодинаковым поведением различных каменных углей при сухой перегонке.

Несмотря на то, что полукоксовая промышленность развилась лишь в последние годы, число отдельных систем, предложенных и осуществленных, здесь во много раз больше, чем в коксовой промышленности, насчитывающей уже многие десятки лет своего существования. Печи для сухой перегонки каменного угля при низкой температуре можно подразделить на три основных типа: 1) печи с внешним обогревом через стенки реторт, 2) печи с непосредственным внутренним обогревом горячими нейтральными газами и 3) печи с металлическими ваннами.

Печи 1-го и 2-го типов м. б. вертикальными или горизонтальными, неподвижными или вращающимися. Вертикальные печи неподвижного типа существуют нескольких конструкций; они бывают щелевидные и круглые. На фиг. 1 изображена реторта для полукоксования, установленная на заводе Low Temperature Carbonisation Со. (Англия).

Реторта сделана из огнеупорного кирпича и имеет форму щели с размерами: ширина 28 см, высота 290 см, большая ось вверху 220 см, внизу 230 см. Разовая загрузка составляет около 700 кг; процесс полукоксования заканчивается в течение 8 часов. Полукокс, который получается из таких реторт, содержит от 7 до 11 % летучих веществ.

Примером вращающихся горизонтальных реторт с внешним обогревом может служить реторта «Fusion» (фиг. 2); она имеет цилиндрическую форму и снабжена внутри свободно поставленными крестообразными насадками, которые при вращении реторты пересыпают уголь, предупреждая т. о. спекание его в крупные куски. Фиг. 3 дает представление о работе крестовидных насадок.

Обогрев этой реторты м. б. сделан не только внешним, но и внутренним, если пропускать нагретые газы прямо через цилиндр. Типичным представителем печей с внутренним обогревом является вертикальная печь системы Маклорена (фиг. 4).

Полукоксование происходит в ней за счет частичного сгорания угля в самой печи, куда через боковые отверстия подводится воздух с паром. Количество вдуваемого воздуха и пара таково, чтобы поддерживать температуру около 700°С. Процесс полукоксования в этой реторте заканчивается через 20 час., но отгрузка полукокса производится через каждый час в количестве около 550 кг; т. о., данную систему можно рассматривать как непрерывно действующую печь. Газы из печи поступают в конденсационную установку, где отделяется смола и улавливается аммиак, а остальной газ используется для отопления или для питания силовой станции. Система Нильсена осуществляет полукоксование в струе инертного газа; схема этой печи дана на фиг. 5.

Горячий генераторный газ из генератора d входит в реторту а, питаемую углем из бункера b, нагревает движущийся навстречу уголь и уносит газообразные и жидкие продукты распада последнего. Сначала газы поступают в сепаратор h типа «Циклон», где осаждается часть безводной смолы, затем проходят через конденсаторы i, где газы окончательно охлаждаются до 20°C и поступают в смолоотделитель Пелуза j.

Для извлечения легких масел газ промывают в скрубберах kk, далее он промывается в I водой для извлечения из него аммиака и, наконец, направляется в газгольдер m. Дополнительные генераторы gg служат для получения газа, которым разбавляют газ из реторты; паровые котлы f служат для получения пара под генераторы и охлаждения газа. Выходящий из реторты а через с полукокс идет для питания генераторов d и g в соответственные бункеры е. Очень интересна конструкция реторты Пирон-Каракристи, в которой уголь на железном конвейере движется в ванне из расплавленного свинца (фиг. 6). Такая система позволяет поддерживать любую температуру и регулировать ее в широких пределах.

Продукты сухой перегонки каменного угля, получаемые в промышленных установках, отличаются как в количественном, так и в качественном отношении от продуктов, полученных в лабораторных условиях. В табл. 4 приведены выходы различных продуктов из каменного угля разного состава, по данным испытательной топливной станции в Англии.

Отдельные фракции смолы при исследовании их показали состав, представленный в табл. 5.

Несмотря на конкуренцию и трудные условия, полукоксование медленно завоевывает себе место наряду с другими отраслями промышленности. Районы, где имеется много газовых и длиннопламенных каменных углей и мало коксовых, особенно подходящи для развития полукоксования, т. к. полукокс, будучи примешан к сырому углю, дает такую смесь, которая позволяет получать металлургический кокс. Установки, использующие процесс полукоксования в этом направлении, имеются на севере Франции и хорошо зарекомендовали себя как с экономической, так и с технической стороны. В СССР полукоксование может развиваться главным обр. в Сибири, где отсутствует нефть и имеются залежи каменного угля подходящего типа, дающих большой выход смолы и высокого качества газ и полукокс.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 9 — 1929 г.

Источник: azbukametalla.ru

Как сделать каменный уголь своими руками: подробный гайд

Каменный уголь — это одно из самых важных топлив для промышленности и бытовых нужд. Однако его добыча может быть довольно дорогостоящей и опасной. К счастью, существует способ изготовления каменного угля своими руками. В этой статье мы расскажем, как сделать каменный уголь дома пошагово.

Первым шагом при создании каменного угля является подготовка сырья. Можно использовать различные виды древесных пород, такие как березовый и дубовый лес, ясень и т.д. Сухой материал разрезается на куски примерно 10 см в длину и 2-3 см в толщину.

Во втором шаге необходимо создать кирпичную печь. Она должна иметь размеры примерно 30 на 30 на 40 см. В верхней части печи нужно сделать небольшой канал, чтобы получившийся газ мог выходить наружу. Также необходимо проделать несколько небольших отверстий сбоку, чтобы печь получила достаточное количество кислорода.

Третьим шагом является заполнение печи подготовленным сырьем. Куски дерева должны быть плотно уложены в печь и наложены в несколько слоев. Затем нужно закрыть печь кирпичом и закрыть все щели при помощи глины, чтобы газ не мог выходить наружу.

В последнем шаге необходимо поджечь дрова в печи. Газ, который будет выделяться, входит в состав каменного угля. Через 3-4 суток печь должна остыть и каменный уголь готов. Остается только достать его из печи и начать использовать для своих нужд.

! Quake 4: как сменить язык на русский

Выбор подходящего места для процесса изготовления каменного угля

1. Способы получения каменного угля

Перед выбором места для процесса изготовления каменного угля, необходимо определить способ его получения. Существуют два основных способа: древесный уголь и уголь из сланцев. Из-за особенностей процессов получения, выбор места может различаться.

2. Требования к месту процесса изготовления каменного угля

Для процесса изготовления каменного угля требуется выбрать место, где есть источник топлива (для обогрева), доступ к воде, возможность создать закрытое пространство для процесса и удобный способ транспортировки готового угля. Также нужно учитывать возможность ветров и осадков, так как это может повлиять на процесс изготовления.

3. Примеры подходящих мест для процесса изготовления каменного угля

• Лесные участки, где достаточно древесины для производства древесного угля.
• Места, близкие к месторождениям сланцев, где можно получить уголь из сланцев.
• Береговые зоны, где есть свободный доступ к воде и возможность создать закрытое пространство для процесса изготовления угля.
• Места, близкие к дорогам или железнодорожным линиям для удобной транспортировки готового угля.

При выборе места для процесса изготовления каменного угля необходимо учитывать все требования и особенности выбранного способа получения. Правильный выбор места способствует успешному процессу изготовления каменного угля.

Сбор и подготовка материалов для производства каменного угля

Выбор древесного сырья

Для производства каменного угля наиболее подходят древесные породы, содержащие меньше 20% смол и смолистых веществ. Оптимальными считаются береза, осина, тополь, липа, ольха, клен, ивняк, ясень и ель.

• Не выбирайте сухие, тонкие и мелкие деревья, так как они дают мало древесины, что затрудняет процесс производства угля.
• Не используйте деревья с повреждениями, заболеваниями или пораженные вредителями, такими как термиты или муравьи. Такие деревья могут содержать смолистые вещества, которые могут негативно повлиять на качество угля.

! Секреты игры Мафия 1

Подготовка древесины

Перед началом производства каменного угля древесный материал необходимо подготовить. Это включает в себя такие операции, как:

1. Измельчение древесины на небольшие куски с помощью деревошредера или ручного разрушения.
2. Высушивание древесины на открытом воздухе на протяжении нескольких дней. Древесина должна быть сухой на 10-15%, прежде чем ее можно использовать для производства угля.
3. Сортировка древесины на более крупные и меньшие куски. Более крупные куски лучше подходят для производства угля.
4. Укладка древесины в кучи или терки для дальнейшей обработки.

Процесс производства каменного угля: от разведения костра до получения угля

Шаг 1: Разведение костра

Первым шагом в производстве каменного угля является разведение костра. Для этого необходимо подготовить сухую древесную топку и разжечь ее до состояния сильного пламени. Затем добавляются крупные дрова.

Шаг 2: Расположение древесного материала

Дальнейший процесс зависит от местоположения древесного материала в костре. Если древесный материал находится сверху, он будет быстрее прогорать, а если снизу, время горения увеличится.

Шаг 3: Закрытие костра

После того, как древесный материал загорится, необходимо закрыть костер, чтобы избежать доступа воздуха. Важно еще пробить отверстие на крышке, чтобы выпускать дым.

Шаг 4: Ожидание процесса

Процесс разложения древесного материала занимает примерно от 1,5 до 2 дней. В это время необходимо периодически проверять температуру горения и добавлять крепкие дрова при необходимости.

Шаг 5: Получение угля

После того, как процесс горения будет завершен, необходимо остудить костер и удалить недопаленные куски. Остатки угля очистят от золы и охлаждают примерно на 30 минут. В результате получается каменный уголь.

Очистка каменного угля и способы его использования

Очистка каменного угля

Перед использованием каменный уголь необходимо очистить от пыли, грязи и других загрязнений, чтобы он не примакал к рукам и поверхностям. Для этого можно использовать металлическую щетку или тряпку, а также промыть уголь водой и дать ему высохнуть.

Если каменный уголь содержит крупные куски, их необходимо раздробить, используя молоток или другие инструменты.

Способы использования каменного угля

• Для гриля. Каменный уголь является одним из наиболее популярных топлив для гриля. Он хорошо горит, дает много тепла и дыма, что даёт блюдам особый аромат.
• Для камина. Каменный уголь можно использовать для обогрева помещений с помощью камина или печки, создавая уютную атмосферу и сэкономив на оплате электричества и газа.
• Для очистки воды. Каменный уголь имеет очищающие свойства и может быть использован в качестве фильтра для очистки воды.

! Как построить телепорт в Fallout 4

Важно помнить, что использование каменного угля может быть опасным, так как он выделяет вредные вещества при сгорании. Поэтому при использовании каменного угля необходимо соблюдать меры предосторожности и проветривать помещение.

Вопрос-ответ

Какой материал мне нужен, чтобы сделать каменный уголь?

Для производства каменного угля вам нужен любой вид древесины, такой как береза, осина, ива или клен. Также потребуется печь, которую можно сделать самостоятельно из металлических бочек.

Когда лучше делать каменный уголь?

Лучший сезон для производства каменного угля — лето и ранняя осень, когда погода сухая. Это позволяет избежать непредвиденных обстоятельств и успешно добыть нужное количество древесины.

Какое количество угля получается из большого количества древесины?

Один килограмм древесного угля получается из четырех килограммов древесины. Например, если вы хотите получить мешок угля весом 5 килограммов, вам нужно использовать 20 килограммов древесины.

На чем лучше коптить древесину для производства угля?

Лучше всего использовать древесину веток, таких как сосна или ель. Их диаметр должен быть не более 20 см, чтобы обеспечить максимальный нагрев при копчении. Также важно, чтобы ветки были сухими.

Что нужно сделать, чтобы уголь охладился?

После процесса копчения рекомендуется вынуть уголь и оставить его в печи на несколько часов до полного остывания. Затем его можно достать и аккуратно вынуть из печи, чтобы не повредить уголь.

Как сохранить готовый каменный уголь?

Хранить уголь можно в прохладном и сухом месте, например, в подвале или гараже. Для сохранения качества угля, рекомендуется периодически проверять уровень влажности и проветривать помещение.

Источник: bojsya.ru

Как скрафтить каменный уголь

Каменный уголь — это одно из основных топлив для различных видов промышленности, производства электроэнергии и домашнего использования. Но покупка готового каменного угля может быть довольно затратной, и он может быть не доступен в некоторых областях.

Тем не менее, сделать каменный уголь своими руками довольно легко и экономично. В этом мастер-классе мы покажем вам, как сделать каменный уголь из дерева, использовав лишь несколько простых инструментов и материалов.

Абсолютно любой может изготовить свой личный запас каменного угля, который будет использоваться для костров, барбекю, печей, каминов и других нужд. Это может стать забавным и полезным увлечением, а также сделает своих владельцев независимыми от сети энергопоставщиков.

Приготовление необходимых инструментов и материалов

Инструменты

Для изготовления каменного угля необходимы следующие инструменты:

• Рычаговый инструмент для срубки и разрушения деревьев.
• Топор или пила для распиливания деревьев и бревен.
• Металлический ящик или контейнер, в котором будет происходить процесс угольного жара.
• Широкая лопата или ковш для насыпания и выгребания древесной золы.
• Шуруповёрт, гайковёрт и клещи для сборки металлической конструкции ящика или контейнера.

Материалы

Для создания качественного каменного угля необходимо выбрать подходящее сырье. Наилучшим материалом для производства каменного угля является древесина, обладающая следующими свойствами:

Помимо древесины, для производства угля также могут использоваться животные кости и рога.

! Коды для Симс 4: Путешествие в джунгли

Также необходимо подготовить следующие материалы:

• Огнетушитель для надежной безопасности.
• Несколько мешков для сбора угля и золы.
• Проволока или металлические скобы для соединения деталей ящика или контейнера.
• Набор инструментов для металлообработки, если понадобится производить нарезку и сварку металлических деталей.

Подготовка сырья для производства каменного угля

Выбор древесины

Для производства каменного угля можно использовать различные породы древесины – орех, дуб, ясень, береза и т.д. Однако, не все древесины подходят для этой цели. Необходимо выбирать только зрелые, здоровые и без повреждений деревья. Важно также учитывать, что хвойные породы не годятся для производства каменного угля.

Разделка и подготовка древесины

Перед тем, как приступить к разделке древесины на каменный уголь, ее необходимо освободить от коры и опилок с помощью топора, ножа или стамески. Далее, древесину следует разрезать на мелкие куски примерно одинакового размера. Размер кусков может варьироваться в зависимости от инструмента, который используется для разделки древесины и от размера печи, в которой будет производиться процесс углеобразования.

• Мелочь – 5 – 10 см;
• Небольшие кусочки – 10 – 20 см;
• Куски среднего размера – 20 – 30 см;
• Большие куски – 30 – 40 см.

Сушка древесины

Сырье для производства каменного угля необходимо тщательно просушить. Влажная древесина не годится для углеобразования. После разделки древесину следует расположить на полу или на стеллаже в хорошо проветриваемых помещениях на 1-3 месяца. Если производство каменного угля происходит зимой, можно использовать для сушки дровяной сарай.

Заготовка ископаемого материала

Для создания каменного угля необходимо использовать ископаемый материал — древесину или торф. Но прежде чем начинать процесс перевода этого материала в уголь, необходимо правильно его заготовить.

Древесина

Для заготовки древесины следует выбрать здоровые и крупные деревья. После рубки дерево следует разрезать на куски примерно одинакового размера, диаметром 10-20 см. Затем древесину необходимо оставить высыхать в течение нескольких месяцев, чтобы увеличить ее плотность.

Торф

Торф — ископаемый материал, получаемый из болотистых мест. В процессе заготовки торфа необходимо использовать специальные инструменты — косы, мотыги, грабли, которые позволяют выкопать торфовый кусок. Следует учитывать, что торф лучше всего сушить естественным путем — оставлять на лугу или на солнце.

• при заготовке торфа следует выбирать место, где он находится близко к поверхности земли;
• толщина слоя торфа не должна превышать 30 см;
• не рекомендуется забирать торф из мест, где он находится более 50 лет — в таких местах торф может быть перекоптелым и не подходить для создания угля;
• кроме того, для заготовки торфа лучше всего выбирать сезон, когда он сильно высыхает — обычно это конец лета.

! Гайд на Джека в Borderlands: The Pre-Sequel

Процесс производства каменного угля

1. Подготовка сырья

Производство каменного угля начинается с подготовки сырья — древесины или других органических материалов. Они могут быть использованы как в виде поленьев, так и в виде щеп или опилок.

Важно: Качество сырья влияет на итоговый продукт, поэтому стоит выбирать только хорошее качество материалов.

2. Сушка сырья

После подготовки сырья его необходимо высушить. Обычно этот процесс происходит естественным образом, но в некоторых случаях требуется добавлять искусственное тепло для ускорения сушки.

3. Процесс карбонизации

Следующий этап — процесс карбонизации, при котором сырье подвергается высокой температуре без доступа кислорода.

• Этап нагревания — сырье помещается в большую камеру и начинается подогрев.
• Этап карбонизации — после достижения высокой температуры сырье начинает проходить процесс карбонизации. В зависимости от технологии производства этот процесс может занять несколько дней до нескольких недель.
• Этап охлаждения — после завершения карбонизации необходимо охладить сырье.

4. Обработка готового угля

После завершения процесса карбонизации, готовый уголь требует обработки и обезвоживания.

• Этап размельчения — полученный уголь размалывают на мелкие фракции.
• Этап обезвоживания — уголь подвергают процессу обезвоживания, в результате чего из него удаляется вода и другие вещества.

После окончания обработки готовый уголь готов к использованию.

Проверка качества готового каменного угля и его использование

Проверка качества каменного угля

Перед использованием каменного угля необходимо проверить его качество. Для этого можно взять небольшую порцию угля и проверить его на следующие параметры:

! Как получить танк Carro 45t в игре World of Tanks

Использование каменного угля

Каменный уголь широко используется в различных сферах деятельности, включая промышленность, энергетику, производство кокса и металлургию.

Также каменный уголь может быть использован в бытовых целях, например, для отопления домов, приготовления пищи на гриле или барбекю, а также для использования в камине или печи.

При использовании каменного угля необходимо соблюдать меры предосторожности, так как при сгорании выделяются вредные вещества, такие как окись углерода и окись азота. Для уменьшения риска отравления необходимо обеспечить хорошую вентиляцию помещения, а также не допускать попадания дыма и газов в жилые помещения.

Вопрос-ответ

Что нужно для изготовления каменного угля?

Для изготовления каменного угля Вам понадобятся: древесина, металлический бочка или кирпичная кладка, мешки для засыпки угля, земля или глина для заделки щелей.

Как выбрать подходящий тип древесины для изготовления угля?

Лучше всего использовать твердолиственные породы дерева, например, дуб, бук, ясень. Также подойдут фруктовые породы, например, груша, яблоня. Не рекомендуется использовать хвойные породы, так как они дают много дыма и сажи.

Каковы этапы изготовления каменного угля?

Первым этапом является нарезка древесины на куски и укладывание их по кругу внутри бочки. Затем бочку закрывают крышкой и разводят огонь снизу. Когда древесина полностью выгорит, необходимо заделать щели землей или глиной и дать углю обсыхать в течение 24-48 часов.

Можно ли использовать каменный уголь для печей и каминов в доме?

Да, можно использовать каменный уголь для печей и каминов в доме, но перед этим необходимо дать ему обсыхать и разложить по пакетам или ведрам. Не стоит использовать уголь, который содержит большое количество дыма и сажи.

Источник: 1stalin.ru