Fornos de queima de carvão vegetal para a produção de carvão vegetal. Forno de carvão faça você mesmo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Carvão é um dos mais antigos tipos de combustível. É usado não apenas para cozinhar e aquecer a casa. É utilizado nas indústrias química e metalúrgica, na pecuária e construção, medicina e farmacologia. Hoje, a maior parte do carvão vegetal é produzida em fábricas de pequena escala. A produção de carvão e sua venda é um negócio lucrativo em áreas onde as florestas crescem, e você pode até mesmo organizá-lo em seu próprio país.

Processo de carbonização

Como matéria-prima da madeira, utiliza-se não apenas a lenha de vários tipos de madeira, mas também os resíduos da marcenaria ou da produção de móveis: nós, cânhamo, serragem. A turfa é usada em zonas úmidas.

A madeira em processo de carbonização passa por três etapas: pré-secagem, decomposição térmica e resfriamento.

A secagem e aquecimento inicial das matérias-primas na câmara é devido ao calor fornecido do exterior. Seu próprio processo de liberação de calor (reação química exotérmica) inicia quando a temperatura da madeira atinge 280°C. Fornecimento adicionalo calor não é mais necessário.

O carvão acabado após a queima é resfriado a uma temperatura na qual a combustão espontânea do carvão é impossível, ou seja, abaixo de 40°C.

Durante o primeiro dia, ainda há muito vapor d'água na mistura de gases de combustão e produtos carbonizados, que são liberados durante o processo de secagem. A mistura fica então mais seca e pode ser usada como combustível adicional no mesmo forno ou, mais eficientemente, em um próximo.

Equipamento de queima de carvão

Fornos de carvão de várias capacidades são usados para a produção de carvão. Acontece que esse carvão no processo de pirólise, ou seja, a madeira é queimada sem oxigênio.

Fornos de carvão para a produção de carvão vegetal são produzidos estacionários e móveis.

Equipamentos estacionários são usados por fabricantes razoavelmente grandes para o processo contínuo de pirólise de grandes volumes de madeira.

Os fornos grandes são muito mais produtivos do que os móveis, podem usar vários tipos de combustível, mas têm altos requisitos ambientais.

Fornos móveis são ineficientes, pequenos em tamanho e são usados em locais onde a matéria-prima está disponível, como locais de extração de madeira, ou onde o produto final é necessário, como locais de construção.

Os fogões móveis são abastecidos com a mesma madeira residual a partir da qual o carvão é produzido.

SeSe a fornalha funciona com resíduos, o benefício é duplo, e o carvão é produzido sem custos adicionais de combustível, e os resíduos são processados, que ainda teriam que ser descartados, gastando dinheiro e tempo com isso. Este tipo de produção de carvão é o mais barato.

Equipamento de queima de carvão contínuo

Um grupo à parte são os fornos de carvão, nos quais os gases de combustão da queima de combustível entram na câmara, passam pela madeira, anexam vapores e gases, que são produtos da secagem e carbonização da matéria-prima da madeira, e saem. Neles, o processo de pirólise ocorre de maneira mais uniforme, pois a madeira está em contato direto com o refrigerante fornecido por baixo. Mas os pirogases contêm uma alta concentração de compostos químicos, que são produtos da decomposição da madeira, portanto, equipamentos adicionais devem ser instalados para uso útil ou combustão de subprodutos da pirólise.

É assim que funcionam as retortas verticais de operação contínua, na câmara da qual a madeira é seca na parte superior, ocorre a pirólise na camada intermediária, a calcinação do carvão e seu resfriamento - na parte inferior.

Fornos de carvão com recipientes substituíveis ou retortas também funcionam continuamente. O princípio de funcionamento de tais plantas é que cada lote subsequente de matéria-prima é aquecido à temperatura necessária devido a uma reação exotérmica no anterior.

Neste caso, o processo de formação do carvão ocorre em cada retorta independentemente das demais, e o forno, no qual são descarregados os gases de pirólise,localizado separadamente das câmaras intercambiáveis.

Retortas e câmaras de pirólise são feitas de metal com isolamento térmico.

Equipamento de queima de carvão de ciclo periódico

O design mais simples de um forno de carvão é um barril de metal comum de duzentos litros no qual a madeira é colocada e incendiada. O calor adicional não é fornecido e os gases de vapor são removidos através de um pequeno orifício especial. A produção de carvão de baixa qualidade, com rendimento inferior a quinze por cento, é suja, mas praticamente sem custos.

Hoje existem projetos de fornos de carvão nos quais as paredes da câmara são aquecidas com um refrigerante, do qual o calor é transferido para a lenha nela. Trata-se, em regra, de carvoarias de ciclo periódico, onde, em determinados intervalos, ocorre todo o processo de queima do carvão: a lenha é carregada, recarbonizada, o carvão acabado é descarregado, a lenha é carregada novamente, e assim sucessivamente.

Em máquinas de ação mista, a madeira é carregada periodicamente e o carvão acabado é descarregado, mas parte da madeira está sempre em processo de pirólise.

Fornos também podem ser feitos de metal ou tijolo.

Forno de carvão de três câmaras

A mistura vapor-gás, que é descarregada da câmara de pirólise, condensa ao esfriar. Líquido de pirólise (líquido) e gases não condensáveis, por ainda não serem amplamente utilizados, são utilizados como combustível adicional na câmara de combustão. Retirada do ladoprodutos para pós-combustão são fornecidos pelo design do forno. O efeito deste design não é apenas economizar combustível, mas também proteger o meio ambiente.

Fornos de carvão de três câmaras proporcionam um ciclo contínuo de produção de carvão. Em cada câmara, uma das etapas do ciclo ocorre separadamente, e a secagem inicial da matéria-prima ocorre devido ao calor obtido durante a combustão dos gases de pirólise. Além de economizar combustível, esses fornos têm muitas outras vantagens. Como o carregamento da madeira e o descarregamento do carvão acabado ocorrem em momentos diferentes, o pessoal de serviço é carregado de forma mais uniforme. O custo de um forno de três câmaras é menor que o de um forno de câmara única do mesmo tamanho, e a eficiência e a vida útil são maiores devido ao compartilhamento de carga.

Esse equipamento é projetado para operação de longo prazo em indústrias de grande porte, e se estiver equipado com uma caldeira de geração de gás, serragem e aparas podem ser usadas como combustível.

Forno de carvão de câmara única

Carvão em pequenas quantidades (até 8 toneladas por mês) pode ser produzido em forno de câmara única. O ciclo de produção completo depende do modelo do dispositivo e pode levar de 1 a 3 dias.

Esse forno pode ser usado em residências particulares, em estabelecimentos de restauração, para destinar resíduos de produção e produtos de qualidade inferior em pequenas empresas de marcenaria.

O princípio de produção neles e nos grandes fornos industriais não é diferente. Os fornos de câmara única são geralmente menorestamanhos, as matérias-primas também são carregadas menos, mas também ocupam menos espaço, são fáceis de transportar, se necessário.

No exterior, há muito se produz a produção de carvoarias para uso doméstico. Pratos grelhados ou de churrasco são preparados em carvão sustentável.

Características e design do forno a carvão

Fabricantes de carvoarias, tanto estrangeiras como nacionais, indicam como primeira característica o volume de trabalho de uma câmara e o número total de câmaras no forno. Em seguida, geralmente é indicado o volume de lenha com um determinado tamanho e umidade, que pode ser carregado no forno de cada vez. Este indicador é importante para o cumprimento do próximo parâmetro - a duração em horas do ciclo de trabalho principal.

Para determinar a eficiência de um determinado modelo, dois parâmetros são definidos para a madeira da mesma espécie - a quantidade estimada de lenha carregada na câmara de pirólise e a saída de carvão delas.

As últimas são as dimensões gerais do forno e seu peso. Se o dispositivo não for transportado, esses dados podem não desempenhar um papel especial, mas durante o transporte podem se tornar decisivos.

Em regra, um fogão doméstico de câmara única é um barril de metal colocado com uma ligeira inclinação ou montado em suportes com uma fornalha embutida no fundo.

A própria fornalha, o corpo do forno, a caixa de tubos e a porta do bueiro são feitos de aço com espessura de pelo menos 3 mm e o revestimento externo é de 1 mm.

Soldaduras dupla face queas conchas do corpo são conectadas, reforçadas com bandagens, feitas de um tubo retangular, dão rigidez à estrutura e força adicional, se a pressão aumentar repentinamente no tanque.

Para reduzir a perda de calor, o material de isolamento térmico é colocado entre o corpo da câmera e o revestimento externo. Esta medida aumenta a eficiência do forno. As paredes da fornalha são revestidas com tijolos refratários por dentro.

Os dispositivos para pós-combustão podem ser fornecidos separadamente.

Forno de carvão faça você mesmo

Um barril em um suporte é o projeto mais simples, mas para maior eficiência e segurança contra incêndio, o barril deve ser instalado em uma base não combustível ou enterrado em um buraco.

Você pode fazer seus próprios fornos de carvão de tijolo ou metal. O desenho pode ser encontrado na Internet, bem como descrições bastante detalhadas. É verdade, deve-se entender que a qualidade de um forno caseiro e do produto final é muito menor, e não haverá grandes volumes de carvão.

Na cabana de verão você pode fazer um poço de carvão, ou você pode construir um forno de carvão de barris. Para fazer isso, você precisa cavar um buraco de tal diâmetro que um barril possa caber nele, que também deve ser revestido com tijolos, cortar um buraco no fundo do barril com um diâmetro de aproximadamente 100 mm e colocá-lo o buraco com o buraco para baixo.

Então você precisa cobrir o barril com tijolos, fechar as rachaduras na parte superior com algum material à prova de fogo, isolar a parte superior inferior com lã mineral. Isso é tudo, você pode obter seu próprio carvão paralareira e churrasqueira.

O design de dois canos é mais eficiente e confiável. O recipiente, que é duas vezes menor em volume, é colocado em um grande, cheio de lenha e bem fechado com uma tampa, e os resíduos de madeira de grão fino são despejados no espaço entre as paredes e incendiados, depois o grande barril também é fechado com uma tampa na qual o tubo é inserido. Mas ambos os fornos são adequados apenas para uso externo e longe o suficiente deles.