تولید انواع زغال فشرده ,

زندگي امروز انسانها متشکل از ناهنجاريها و مشکلات عديده اي مي باشد از اين رو انسان تمام تلاش خود را معطوف به يافتن راه هاي مناسبي جهت ارتقاي کيفي زندگي خود مي نمايد طي ساليان دراز انسان تلاش نموده است تا با استفاده بهينه از امکانات و همچنين ابتکار که جزء لاينفک ذات بشري است راههايي را براي پيشرفت بيشتر، توسعه و بهبود زندگي بيابد لذا تمامي ابتکارات و دست آوردهاي بشري که امروز، مورد استفاده قرار مي گيرد در اين جهت مورد بهره برداري قرار گرفته است.

يکي ازمعضلات بشر امروز مشکل انرژي است. هرچند بشر امروز به دنبال سوختهاي نو و جديد مي باشد ولي نيم نگاهي هم به منابع موجود دارد. روزانه درختان زيادي در جهان به دلايل مختلفي مثل کاغذ سازي و يا ساخت مصنوعات چوبي و .... قطع مي شوند که شاخه و برگهاي آنها بي استفاده رها مي شود. ما به دنبال استفاده بهينه از آن هستيم و با توجه به اينکه مقدار گرمايي که ذغال چوب توليد مي کند از خود چوب بيشتر مي باشد لذا ازآن براي تامين انرژي براي پخت و پز و... مي توان استفاده نمود.

صنعت ایران طی سال های گذشته فراز و فرودهای بسیاری را تجربه کرده و ماحصل این تجربیات را شاید بتوان در بالا بودن ریسک سرمایه گذاری در آن دانست. این بالا بودن ریسک باعث شده بسیاری از تولیدکنندگان و صنعت گران به حاشیه امن سودهای کوچک و محدود رانده شوند و سرمایه گذاران جدید نیز تمایل چندانی به ورود در این عرصه نداشته باشند. حال آنکه در این طرح به دنبال معرفی عرصه ای از صنعت هستیم که شما را با کمترین ریسک سرمایه گذاری رو به رو کرده و سودی تضمینی را برای شما به ارمغان می‌آورد. تولید زغال از دیرباز به عنوان صنعتی شناخته شده در اختیار بشر بوده است. این صنعت با رشد جوامع صنعتی دیگر قابلیت تولیدی خود در ساختار های سنتی را از دست داده و به دنبال ساز و کار های صنعتی و نوین است. ساختاری که بتواند در عین کاهش آلایندگی حاصل از فرآوری زغال، هزینه های تولیدی را کاهش داده و محصولی با بالاترین کیفیت تولید کند.

از همین رهگذر است که تولید زغال فشرده به عنوان راه حلی برای این صنعت، به بازار معرفی شد. راه حلی که در آن به نکاتی تاکید شده بود که می‌توان هر یک را راه حلی برای مشکلات عدیده این صنعت دانست:

در این روش بر خلاف زغال سنتی، از تنه در ختان و چوب خالص برای تولید زغال استفاده نمی‌شود، بلکه در تهیه مواد اولیه زغال فشرده، از خاک اره و فرآورده های بازیافتی چوب استفاده می‌شود.

مزیت دیگر این روش را می‌توان در به کارگیری کوره های صنعتی دانست؛ کوره هایی که هم آلایندگی کمتری دارند و هم راندمان تولید بسیار بالاتری به نسبت کوره سنتی دارد. ضمن اینکه کاربری کوره های با آلایندگی بالا ممنوع است و بخشی از مواد اولیه در فرآیند تولید زغال در کوره سنتی، از بین می‌رود.در کوره های صنعتی مزیت های دیگری همچون محفظه جمع آوری سرکه چوب، جعبه برق و جعبه فرمان کوره وجود دارد که می‌توان برخلاف کوره سنتی تمامی امور را توسط آن کنترل کرد. راندمان تولید چندبرابری در قیاس با روش سنتی، از دیگر ویژگی های سیستم زغال فشرده است.

محصول مورد بررسي، ذغال از ضايعات چوب مي باشد. از سوختن اندام گياه يا حيوان، ذغال به دست مي آيد. ذغال ماده اي اسفنج مانند و سياه است و تقريباً مي توان آن را کربن خالص دانست.

علت آن که از داغ کردن يا سوزاندن چوب يا استخوان حيوان، ذغال پديد مي آيد؛ اين است که آنها بر اثر حرارت، آب و گازهاي نهفته در خود را از دست مي دهند، و فقط جسم جامدي از خود بر جاي مي نهند.

براي تهيه ذغال چوب دو راه وجود دارد:

1- مقداري چوب و هيزم را روي هم انباشته، در هواي آزاد آتش مي زنند. اين شيوه قرنهاست که در جنگل هاي شمال اروپا از آن پيروي مي شود. ولي اشکالش اين است که گازهاي متصاعد از چوب در هوا پراکنده مي شود و به هدر مي رود.

2- چوب ها را جمع آوري کرده با نقاله هايي به کوره هاي مخصوصي مي برند. همين که آتش بر افروخته شد، دريچه تنور را مي بندد و آن گاه چوب ها در فضايي بسته، به تدريج مبدل به ذغال مي شوند.

ذغالي که از ضايعات چوب به دست مي ايد براي مصارفي چون منقل کباب پزي و قليان و استفاده در بخاري هاي ذغالي و.... دارد.

مشخصات فنی محصول

کیفیت زغال چوب عمدتا به نوع چوب استفاده شده برای ساختن زغال چوب بستگی دارد. زغال چوب تولید شده از چوب سخت، مخصوصا راش، فشرده و محکم است. برعکس زغال چوب حاصل از چوب نرم (درختان وابسته به خانواده کاج) نرم و متخلل است. دلیل این امر ساختارهای متفاوت چوب است که در طول زغالی شدن زیاد تفاوت نمی‌پذیرد.

چگالی زغال چوب به چگالی چوب خشک متخلخل بستگی دارد. چگالی ظاهری زغال چوب راش 0/45g/ml و زغال چوب کاج 0/28g/ml است. چگالی زغال چوب بدون تخلخل، بنابر نوع چوب، بین 38/1 و 46/1 متغیر است. خلل و فرج زغال چوب راش 70% است. مساحت سطح زغال چوب زیاد است: 50m²/g. چگالی حجمی زغال چوب، که به نوع چوب و اندازه قطعات بستگی دارد، از 180 تا 220 کیلوگرم بر مترمکعب متفاوت است. مقاومت در برابر فشار زغال چوب راش 26MPA در جهت فیبر، 6MPa در جهت شعاع حلقه های سالانه درخت و 2MPa در تانژانت حلقه های سالانه است. نقطه اشتعال زغال چوب، بنابر ترکیبات فرار موجود، 200 تا 250 درجه سانتیگراد است و ارزش حرارتی آن بین 29 و 33 کیلوژول بر گرم است.

زغال چوب عالی سیاه و براق است. بدون شکاف است و وقتی می‌شکند، صدایی فلزی تولید می‌کند. کربن موجود در زغال چوب تولید شده در قرع 90-78 درصد وزنی است. این کربن یک نوع بلوری و ظرفیت گرافیت است. این کربن خالص و بدون سولفور است.

زغال چوب علاوه بر کربن حاوی بین 10 تا 18% هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن است که در 875 درجه سانتیگراد می‌گریزند. آب موجود زغال چوب به درجه حرارت و زطوبت نسبی هوا بستگی دارد و بین 5 تا 8 درصد متفاوت است.

بسته بندی محصول

زغال چوب می‌تواند در bulk یا در سیلوها ذخیره شود. زغال چوب در bulk یا کانتینرها، در کیسه های بزرگ، یا در کیسه های کاغذی روی پالت ها حمل می‌شود. زغال چوب نمی‌توانند بلافاصله پس از تولید حمل شود، زیرا مدت معینی برای اشباع آن با اکسیژن جوی لازم است. این واکنش شدید است و ممکن است منجر به خوداشتعالی شود. در هیچ شرایطی نباید زغال چوب حمل شده حرارتی بالاتر از حرارت محیط داشته باشد.

قانون کالاهای خطرناک آلمان بیان می‌دارد که زغال چوب کلوخه می‌تواند 4 روز پس از تولید و خاکه زغال چوب یا زغال چوب ریز شده 8 روز پس از تولید حمل شوند.

ذغال تهيه شده از ضايعات چوب کاربردها و انواع گوناگوني دارد که عبارتند از: ذغال عادي، ذغال گرد، ذغال ريخته گري و..... مي باشد. البته از ذغال استفاده هاي ديگري نيز مي شود در زمينه ذغال اکتيو و حتي در زمينه پزشکي که جزء بحث ما نيست.

يکي از جديدترين موارد استعمال ذغال همان است که در جريان جنگ جهاني اول کشف گرديد. دانشمندان دريافتند که اگر ذغال را در معرض حرارت شديد قرار بدهند، حالتي پيدا مي کند که نيروي جذب گازش، افزون مي گردد. ذغالي که بدين گونه به عمل مي آمد به درد ساختن ماسک ضد گاز مي خورد.

امروزه ما چنين ذغالي را ذغال زنده مي ناميم. اکنون طرز تهيه ذغال زنده به گونه ديگري صورت مي گيرد. روش توليد آن بدين گونه مي باشد که بخار بسيار گرمي را از ميان ذغال عبور مي دهند تا بدين وسيله سوراخ هاي اسفنجي آن بيشتر شود.

آنگاه اگر گازهاي سمي از ميان چنين ذغالي بگذرند، به وسيله عمل جذب سطحي از بين مي روند. به گفته ديگر، مولکول هاي گازهاي سمي بر سطح ذغال زنده، مي نشيند. يکي از خواص بسيار مهم «ذغال زنده» آن است که گازهاي سمي را به مقدار فراوان جذب مي کند، ولي اکسيژن هوا را به مقدار اندک. از اين رو، کسي که ماسک ضد گاز به صورت زده به راحتي اکسيژن را تنفس مي کند ولي در ضمن از شر گازهاي سمي نيز آسوده است.

ذغالي که مورد نظر پروژه مي باشد ذغالي است که براي قليان و کباب پزي و يا بخاري هاي ذغالي که در برخي مناطق به کار مي رود، استفاده مي شود. که هم به صورت عادي مصرف مي شود و هم به صورت قالبي و فشرده شده مصرف مي شود.

دانه های زغال چوب به عنوان یک افزودنی غذایی برای حیوانات اهلی استفاده می‌شوند. زغال چوب به دلیل واکنش پذیری و خلوص برای تولید دی سولفیدکربن و سیانور قلیایی- فلزی استفاده می‌شود. به علاوه زغال چوب برای تولید پودر سیاه استفاده می‌گردد.

استفاده های فلزشناسانه زغال چوب شامل تولید فروسیلیکون خالص، فرومنگنز و مس تصفیه کننده است.

زغال چوب قالب گرفته شده به عنوان یک carburizing granulate نیز مصرف می‌شود. دانه های زغال چوب برای بازپخت مورد استفاده قرار می‌گیرند. زغال چوب در ریخته گری ها و همچنین پوسته زدایی ورقه های فلزی و سیم ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کشورهای فاقد رسوبات زغال سنگ، زغال چوب در فرآیندهای کوره های بلند مورداستفاده قرار می‌گیرد.

ذرات ریز زغال چوب مخلوط با چسب نشاسته به بریکت فشرده می‌شوند تا در صنعت و مصارف خانگی و کباب کردن مورداستفاده قرار بگیرند. از انواع آنها می‌توان از گریلیس، کینگزفورد و مچ لایت نام برد.

بریکت های زغال چوب طولانی تر از زغال چوب کلوخه می‌سوزند. بریکت ها بدون شعله یا بو می‌سوزند و حرارت ثابتی را تولید می‌کنند. تقاضای رو به افزایش و ثابتی برای زغال چوب برای کباب کردن وجود دارد.

در اين رابطه نمي توان کشور خاصي را ذکر کرد به طور کلي در هر جايي که درخت وجود دارد مي توان اين محصول را نيز توليد کرد، اما به طور عمده کشورهاي بزرگ توليد ذغال فشرده عبارتند از: ژاپن، هلند، آمريکا، چين و... و همچنين طبق بررسي هاي انجام شده کشورهاي اروپايي و آمريکا و نيز کشورهايي نظير تايلند و بنگلادش براي توليد انبوه ذغال فشرده مطالعات زيادي انجام داده اند.

عمده کشورهاي مصرف کننده ذغال چوب عبارتتد از، کشور هاي عربي و حوزه خليج فارس، ترکيه، کشور هاي آسياي ميانه و.... ليکن به طور عمده مي توان بيان کرد که ذغال چوب در تمامي کشورهاي جهان کاربرد دارد.

در جدول ذيل، با توجه به تقسيم بندي قبل و در نظر گرفتن اين موضوع که واحد توليدي در سال نخست بهره برداريبا 50 % ظرفيت اسمي خود، در سال دوم بهره برداري با 60 % ظرفيت اسمي خود و از سال سوم بهره برداري به بعد با 70 % ظرفيت اسمي خود به توليد مي پردازد، ميزان توليد داخلي در سال هاي آينده پيش بيني شده است.

توضيح : در محاسبات از واحدهايي که داراي صفر درصد پيشرفت فيزيکي مي باشند، تنها 20 % آنها

در محاسبات آورده شده است.

جدول شماره(8): ميزان توليدات آتي واحد هاي در دست احداث

جدول شماره(9): پيش بيني عرضه داخلي ذغال چوب از ضايعات چوب طي سالهاي آتي

زغال چوب در کوره ها و قرع ها تولید می‌شود. تجزیه حرارتی چوب در یک کوره با یک تامین کننده هوای کنترل شده زغال چوب را تولید می‌کند. محصولات گازی و مقداری از چوب سوزانده می‌شوند. زغال چوب قرع در غیاب هوا تولید می‌شود. علاوه بر زغال چوب، محصولات فرعی گازها و مایع تشکیل می‌شوند: گاز پیرولیزیر (گاز چوب)، نوشابه پیرولیگنئوس خام، و روغن پیرولیزیز (روغن زیستی). زغال چوب حاصله در قرع 50% بیشتر از زغال چوب حاصله در یک کوره است.

در حال حاضر در ايران و ساير کشورها از دو روش جهت توليد ذغال از ضايعات چوب استفاده مي شود.

1. روش سنتي

2. روش مکانيزه

در روش سنتي چوب را داخل کوره در بسته قرار مي دهند و سپس آتش مي زنند و پس از تبديل شدن به ذغال، ذغال ها جمع آوري شده و مصرف مي شوند.

در روش مکانيزه، روند توليد به اين صورت مي باشد که، ابتدا خورده چوب ها توسط دستگاه خردکن به قطعات کوچک تبديل مي شوند سپس با تسمه نقاله به کوره هاي پخت انتقال مي يابند پس از تبديل شدن به ذغال انها را آسياب کرده و وارد حوضچه هاي شستشو مي شوند.

پس از شستشو انها مواد آسياب شده خشک مي شوند و پس از خشک شدن با صمغ گياهي (صمغ

عربي) مخلوط شده و قالب گيري مي شوند وسپس توسط پرس، پرس مي شوند.

بعد از انجام مرحله پرس قطعات توسط دستگاه برش به اندازه ها, و اشکال دلخواه برش مي خورند.

شرح مختصري از تکنولوژي هاي موجود