Wie Holzkohlebrikett wird - Material, Herstellung, Geschichte, verwendet, Komponenten, Produkt, Industrie,
Grundkohle wird durch Verbrennen eines kohlenstoffreichen Materials, wie Holz in einer sauerstoffarmen Atmosphäre erzeugt. Dieser Vorgang treibt die Feuchtigkeit und flüchtige Gase ab, die in dem ursprünglichen Brennstoff vorhanden waren. Das resultierende verkohlt Material verbrennt nicht nur länger und gleichmäßiger als ganzes Holz, aber es ist viel leichter (ein Fünftel bis ein Drittel seines ursprünglichen Gewichts).
So viel vor 6.000 Jahren Kohle war der bevorzugte Brennstoff zum Schmelzen von Kupfer. Nach der Erfindung des Hochofens um 1400 n.Chr.. Kohle wurde ausgiebig in ganz Europa für die Eisenverhüttung verwendet. Im achtzehnten Jahrhundert führten Waldverarmungs zu einer Bevorzugung von Koks (eine kohlebasierte Form von Holzkohle) als alternativen Kraftstoff.
Reichlich Wald in den östlichen Vereinigten Staaten gemacht Holzkohl einen beliebten Kraftstoff, insbesondere für blacksmithing. Es wurde auch in den westlichen Vereinigten Staaten durch die späten 1800er Jahre von Erz zur Gewinnung von Silber verwendet, für Eisenbahn-Betankung, und für Wohn- und Gewerbe Heizung.
Charcoal # x0027; s Übergang von einer Heiz- und Industriekraftstoffs zu einem Erholungs Kochgut fand um 1920, als Henry Ford das Holzkohlebrikett erfunden. Nicht nur, dass Ford bei der Herstellung profitable Verwendung der Sägespäne und Altholz gelang in seiner Automobilfabrik erzeugt, aber seine Nebentätigkeiten ermutigten auch die Freizeitgestaltung von Autos für Picknick-Ausflüge. Barbecue Grills und Ford Holzkohle wurden bei der Firma # x0027 verkauft; s Autohäusern, von denen einige die Hälfte ihres Raum zum Kochen liefert Unternehmen gewidmet.
Historisch gesehen wurde, Holzkohle durch Stapel von Holz in einem kegelförmigen Hügel und Abdecken mit Erde, Rasen oder Asche erzeugt, Luftansauglöcher um den Boden des Stapels und einen Schornstein-Port an der Spitze verläßt. Das Holz wurde in Brand gesetzt und langsam brennen erlaubt; dann wurden die Luftlöcher abgedeckt, so dass die Stapel langsam abkühlen würde. In neuerer Zeit ist die Einweg- charcoal pit wurde durch einen Stein, Ziegel, Beton oder Brennofen ersetzt, die 25-75 Cordfäden aus Holz (1 Schnur = 4 x 4 ft ft x 8 ft) halten würde. Eine große Charge könnte für drei bis vier Wochen brennt und sieben bis 10 Tage in Anspruch nehmen zu kühlen.
Diese Methode der Herstellung von Holzkohle erzeugt eine erhebliche Menge an Rauch. In der Tat, Veränderungen in der Farbe des Rauchsignals in verschiedenen Stufen des Prozesses. Zunächst zeigt seine weißliche Färbung die Gegenwart von Dampf, wie Wasserdampf aus dem Holz getrieben werden. Als andere Komponenten, wie Holz
Grundkohle wird durch Verbrennen eines kohlenstoffreichen Materials, wie Holz in einer sauerstoffarmen Atmosphäre erzeugt. Dieser Vorgang treibt die Feuchtigkeit und flüchtige Gase ab, die in dem ursprünglichen Brennstoff vorhanden waren. Das resultierende verkohlt Material verbrennt nicht nur länger und gleichmäßiger als ganzes Holz, aber es ist viel leichter (ein Fünftel bis ein Drittel seines ursprünglichen Gewichts).
Harze und Zucker zu verbrennen, der Rauch wird gelblich. Schließlich ist die Rauch Änderungen an einem feinen blauen, dass die Verkohlung angibt, abgeschlossen ist; dies ist die richtige Zeit, um das Feuer und lassen Sie den Ofen # x0027 zu ersticken; s Inhalt zu kühlen.
Ein alternatives Verfahren zur Herstellung von Holzkohle wurde in den frühen 1900er Jahren von Orin Stafford, entwickelt, die geholfen haben dann Henry Ford sein Brikett Unternehmen zu etablieren. Genannt die Retortenverfahren beinhaltet dieses Holz, die durch eine Reihe von Feuerstellen oder Öfen. Es ist ein kontinuierliches Verfahren, bei dem Holz ständig ein Ende eines Ofens und verkohlt Material eintritt läßt die andere; Im Gegensatz dazu verbrennt der traditionelle Ofenprozess Holz in diskreten Chargen. Praktisch kein sichtbarer Rauch wird aus einer Retorte emittiert wird, weil der konstante Pegel des Ausgangs effektiv mit Emissionskontrollvorrichtungen, wie Nachbrenner behandelt werden kann.
Rohes Material
Nebenbestandteile umfassen ein Bindemittel (typischerweise aus Mais Stärke, milo, oder Weizen), einen Beschleuniger (wie Nitrat) und ein Aschebleichmittel (wie Kalk) kennen den Hinterhof barbecuer zu lassen, wenn die Briketts sind bereit, kochen.
die Herstellung
Verarbeiten
Der erste Schritt im Herstellungsprozess ist das Holz verkohlen. Einige Hersteller verwenden den Ofen (Batch-) Verfahren, während andere die Retorte (kontinuierlich) Methode verwenden.
Ein schematisches Diagramm, das den Herstellungsprozess zeigt, notwendig Kohle Briketts zu erzeugen.
Verkohlung des Holzes
- 1 (Batch-Prozess) Es dauert ein bis zwei Tage eine typische Größe Betonofen mit etwa 50 Klafter Holz zu laden. Wenn das Feuer begonnen wird, Lufteinlassöffnungen und Austrittsöffnungen vollständig geöffnet ist in genügend Sauerstoff zeichnen ein heißes Feuer zu erzeugen. Während der einwöchigen Brenndauer, Häfen und Entlüftungsöffnungen sind eingestellt, um eine Temperatur zwischen etwa 840-950 # xb0 zu halten; F (450-510 # xb0; C). Am Ende der gewünschten Brenndauer, Lufteinlassöffnungen geschlossen sind; Entlüftungsöffnungen werden eine oder zwei Stunden später verschlossen, nach dem Rauchen aufgehört hat, Druckaufbau innerhalb des Ofens zu vermeiden. Nach einer zweiwöchigen Kühlperiode wird der Ofen entleert, und das karbonisierten Holz (char) pulverisiert wird.
- 2 (Kontinuierliches Verfahren) Holz ist so bemessen (in Stücke gebrochen der richtigen Dimension) in einer Hammermühle. Eine Partikelgröße von etwa 0,1 in (3 mm) ist weit verbreitet, obwohl die genaue Größe von der Art des Holzes abhängt verwendet wird (z.B. Rinde, trockene Sägespäne, nasses Holz). Das Holz gelangt dann durch einen großen Trommeltrockner, die um etwa die Hälfte (etwa 25%) sein Feuchtigkeitsgehalt reduziert. Als nächstes wird in die Oberseite des Mehrfachherdofen (Retorte) zugeführt.
Äußerlich sieht der Retorte wie ein Stahlsilo, einen Durchmesser von 40 bis 50 Fuß (12,2 bis 15,2 m) hoch und 20 bis 30 Fuß (6,1 bis 9,14 m). Im Innern enthält sie einen Stapel von Feuerstellen (drei bis sechs, je nach der gewünschten Produktionskapazität). Die obere Kammer ist die niedrigste Temperaturfeuerstelle, in der Größenordnung von 525 # xb0; F (275 # xb0; C), während die untere Kammer verbrennt bei etwa 1.200 # xb0; F (650 # xb0; C). Externe Wärme aus Öl-oder Gasbrennern, benötigt wird nur am Anfang und am Ende Stadien des Ofens; an den Zwischenstufen, verbrennen die sich entwickelnden Gase und Holzversorgung genügend Wärme gewünschten Temperaturniveau zu halten.
Eine typische Retorte kann ungefähr 5.500 lb (2,5 Tonnen) pro Stunde von char erzeugen.
Verkohlen der Kohle
Brikettierung
- 4 Charcoal und kleinere Bestandteile, wie die Stärkebinder werden in den geeigneten Anteilen in einen Paddelmischer zugeführt, wo sie gründlich vermischt werden. An diesem Punkt hat das Material etwa 35% Feuchtigkeitsgehalt, ist es eine Konsistenz etwas wie feuchte Krume zu geben.
- 5 Das gemischte Material wird in eine Presse fallen gelassen, bestehend aus zwei gegenüberliegenden Walzen enthaltenden Brikett großen Vertiefungen. Wegen des Feuchtigkeitsgehalt, das Bindemittel, die Temperatur (etwa 105 # xb0; F oder 40 # xb0; C), und der Druck von den Walzen halten die Briketts ihre Form, als sie den Boden der Presse herausfallen.
- 6 Die Briketts auf ein Förderband fallen, welches sie durch einen Einzeldurchlauf-Trockner führt, die sie auf etwa 275 # xb0 erwärmt; F (135 # xb0; C) für drei bis vier Stunden, um ihren Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 5% reduziert wird. Briketts können mit einer Rate von 2,200-20,000 lb (1-9 Tonnen) pro Stunde produziert werden. Die Briketts werden entweder in Säcke sofort oder in Silos gelagert, um den nächsten geplanten Verpackungslauf abzuwarten.
- 7 Wenn # X0022; Instant-Licht # x0022; Briketts hergestellt werden, wird ein Kohlenwasserstofflösungsmittel zerstäubt und aufgesprüht auf die Briketts vor der Absackung.
- 8 Holzkohle-Briketts werden in einer Vielzahl von Beutelgrößen verpackt, 4-24 lb. bis hin Einige kleinen, Convenience-Pakete sind so konstruiert, dass der Verbraucher einfach Licht Feuer auf die gesamte Tasche, ohne zuerst die Briketts zu entfernen.
Byproducts / Abfall
Der Batch-Prozess für die Holz Verkohlung erzeugt erhebliche Mengen an particulateladen Rauch. Einbau der Abluftöffnungen mit Nachbrenner können die Emissionen um bis zu 85% reduzieren, sondern auch wegen der relativ hohen Kosten der Behandlung ist es nicht häufig verwendet.
Nicht nur, dass das konstanteren Niveau des Betriebes von Retorten erleichtern, ihre Emissionen mit Nachbrenner zu kontrollieren, aber es ermöglicht für die produktiven Einsatz von brennbaren Abgasen. Zum Beispiel können diese Gase verwendet werden Holztrockner und Brikett Trockner Kraftstoff oder Dampf und Strom zu erzeugen.
Holzkohlebrikett Produktion ist umweltfreundlich in einer anderen Art und Weise: die größte Brikett Hersteller in den Vereinigten Staaten verwenden nur Abfallprodukte für die Holzversorgung. Hobelspäne, Sägemehl und Rinde von Palettenhersteller, Hersteller von Bodenbelägen und Sägewerken aus Haufen von Abfällen in nützliche Briketts umgewandelt.
Die Zukunft
Wo Erfahren Sie mehr
Emrich, Walter. Handbook of Charcoal Making: Die traditionelle und Industrielle Methoden. Hingham, MA: Kiuwer Academic Publishers, 1985.
Moscowitz, C. M. Quelle Bewertung: Kohle Herstellung: State of the Art. Cincinnati, Ohio: Environmental Protection Agency, Amt für Forschung und Entwicklung, Industrieller Umwelt Research Laboratory, 1978.
Periodika
Zeier, Charles D. # X0022; Historische Kohle-Produktion in der Nähe Eureka, Nevada. Eine archäologische Perspektive # x0022; Historische Archäologie 21 (1987): 81-101.