كيف يصنع الفحم الصناعي ؟ ” والمواد التي يعتمد عليها

ما هو الفحم الصناعي

الفحم هو وقود مرغوب فيه لأنه ينتج حريقًا ساخنًا طويل الأمد لا يدخن تقريبًا يتم دمجه مع مواد أخرى وتشكيله في قطع موحدة تسمى قوالب ، ويشيع استخدامها للطهي في الهواء الطلق.

يتم إنتاج الفحم الأساسي عن طريق حرق مادة غنية بالكربون مثل الخشب في جو منخفض الأكسجين. تزيل هذه العملية الرطوبة والغازات المتطايرة التي كانت موجودة في الوقود الأصلي. لا تحترق المادة المتفحمة الناتجة لفترة أطول وأكثر ثباتًا من الخشب الكامل فحسب ، بل إنها أخف بكثير. (من خُمس إلى ثلث وزنه الأصلي).

مراحل تصنيع الفحم

الخطوة الأولى في مشروع الفحم المضغوط هي تفحم الخشب. تستخدم بعض الشركات المصنعة طريقة الفرن (الدُفعة) ، بينما يستخدم البعض الآخر طريقة المعوجة (المستمرة). فيما يلي أربع خطوات أساسية:

تفحيم الخشب

• تستغرق عملية التجميع يومًا أو يومين لتحميل فرن خرساني بحجم نموذجي بحوالي 50 شريطًا من الخشب ، وعندما يبدأ الحريق ، تكون فتحات سحب الهواء والعادم مفتوحة بالكامل لسحب الأكسجين الكافي لإشعال حريق ساخن خلال الأسبوع – فترة الاحتراق الطويلة ، يتم ضبط المنافذ والفتحات للحفاظ على درجة الحرارة. ساعة أو ساعتين ، بعد توقف التدخين ، لتجنب تراكم الضغط داخل الفرن ، بعد فترة تبريد أسبوعين ، يتم إفراغ الفرن ، ويتم طحن الخشب المكربن ​​(الفحم).
• سحق الخشب إلى قطع ذات أبعاد مناسبة في مطحنة المطرقة ، حجم الجسيمات حوالي 0.1 بوصة (3 مم) أمر شائع ، على الرغم من أن الحجم الدقيق يعتمد على نوع الخشب المستخدم (على سبيل المثال ، اللحاء ، نشارة الخشب الجافة ، الخشب الرطب) ، من خلال يتم بعد ذلك تمرير الخشب عبر مجفف أسطواني كبير يقلل من محتواه الرطوبي بحوالي النصف (إلى حوالي 25٪). بعد ذلك ، يتم إدخاله في الجزء العلوي من الفرن متعدد الشعلات (المعوجة).
• داخل كل غرفة يتم تقليب الخشب بواسطة أذرع رخوية ممتدة من عمود مركزي تمر عموديًا عبر المعوجة بأكملها. تضمن عملية التحريك البطيئة هذه (1-2 دورات في الدقيقة) احتراقًا موحدًا وتحريك المواد عبر المعوجة بمستويات بديلة محرك أذرع الرعاع الخشب المحترق إما باتجاه حفرة حول العمود المركزي أو باتجاه الثقوب حول الحافة الخارجية للأرضية بحيث يمكن أن تسقط المادة إلى المستوى الأدنى التالي ، عندما يخرج الفحم المشتعل من الغرفة النهائية ، يتم إخماده بضباب من الماء البارد ، ويمكن بعد ذلك استخدامه على الفور ، أو يمكن تخزينه في صومعة لحين الحاجة.

تفحيم الفحم

• يمكن أيضًا تفحم أنواع الفحم الأقل درجة للاستخدام في الفحم ، ويتم تجفيف الفحم المسحوق أولاً ثم تسخينه إلى حوالي 590 درجة مئوية للتخلص من المكونات المتطايرة ، بعد تبريد الهواء ، وتخزينه لحين الحاجة إليه.

صب

• يتم تغذية مكونات الفحم والمكونات الثانوية مثل مادة رابطة النشا بنسب مناسبة في خلاط مجداف ، حيث يتم خلطها جيدًا ، وفي هذه المرحلة تحتوي المادة على حوالي 35٪ من المحتوى الرطوبي ، مما يمنحها قوامًا مشابهًا إلى حد ما للتربة السطحية الرطبة.
• يتم إسقاط المادة المخلوطة في مكبس يتكون من بكرتين متعارضتين بهما مسافات بادئة بحجم فحم حجري بسبب محتوى الرطوبة ، وعامل الربط ، ودرجة الحرارة (حوالي 105 درجة فهرنهايت أو 40 درجة مئوية) ، والضغط من الأسطوانات ، وتحافظ القوالب على شكلها عندما يسقطون من قاع المكبس.
• تسقط القوالب على ناقل يمررها عبر مجفف أحادي المسار الذي يسخنهم إلى حوالي 275 درجة فهرنهايت (135 درجة مئوية) لمدة ثلاث إلى أربع ساعات ، مما يقلل محتواها من الرطوبة إلى حوالي 5٪. يمكن إنتاج القوالب بمعدل 2200 – 20000 رطل (1-9 طن متري) في الساعة ، ويتم تعبئة القوالب في أكياس على الفور أو تخزينها في صوامع انتظارًا لعملية التعبئة المجدولة التالية.

التعبئة

• في حالة إنتاج قوالب “خفيفة الوزن” ، يتم رش المذيب الهيدروكربوني ورشه على القوالب قبل الملء.
• يتم تعبئة القوالب في مجموعة متنوعة من أحجام الأكياس ، تتراوح من 4-24 رطلاً ، ويتم تصنيع بعض العبوات الصغيرة المناسبة بحيث يمكن للمستهلك ببساطة إشعال الكيس بالكامل دون إزالة القوالب أولاً ، والفرق بين الفحم والفحم حجري هو أنهما يختلفان في عملية التصنيع.

المواد المستخدمة في صناعة الفحم النباتي

هناك الكثير من المواد الخام التي يمكن استخدامها لصنع الفحم ، ومن الناحية النظرية فإن المادة الخام المحتوية على الكربون مناسبة لصنع الفحم ، مثل القش والخشب.

المواد الخام الشائعة لصنع الفحم الآلي: نشارة الخشب ، قشر الأرز ، قشر البذور ، قشر جوز الهند ، الخيزران ، قشر الجوز ، الفروع ، اللحاء ، الجذع ، بقايا النبيذ وبقايا الخل ، بقايا فورفورال ، قشور الفول السوداني والعديد من الأخشاب الصلبة المتنوعة ، قشرة الجوز ، إلخ.

لإنتاج الفحم التقليدي ، يتم استخدام المواد الخشبية بشكل أكثر شيوعًا ، مثل الصنوبر والبتولا ، في حين أن إنتاج الفحم التقليدي أقل ، فمن المرجح الآن أن يستخدم الناس الفحم الآلي بسبب مجموعة واسعة من المواد الخام ومعدل الكربون المرتفع ، وبالتالي إنه أكثر شيوعًا بين المستخدمين.

مع تطور الطاقة الجديدة ، فإن معظم المواد الخام المستخدمة في آلة فحم حجري هي قش المحاصيل ، والأصداف ، ورقائق الخشب ، ويستخدم الفحم المصنوع من هذه المواد بشكل شائع للشواء أو التدفئة ، وهو شائع في السوق والسعر نسبيًا أقل ، بينما الفحم الخشبي أكثر كثافة ، فهو كبير وسعره أعلى ، ويستخدم بشكل أساسي في الصناعة أو الصناعات الأخرى.

لذلك ، المواد الخام المختلفة لها مزايا مختلفة ، يمكن للمستخدمين الاختيار وفقًا لمتطلباتهم الخاصة.[2]

مزايا الفحم الصناعي

• لا توجد نفايات: مع عدم وجود مواد كيميائية مضافة أثناء المعالجة الكاملة لفحم حجري فحم حجري ، يمكن استبدال المكونات الثانوية المطلوبة بنشارة الخشب ، نفايات لب الورق ، وما إلى ذلك ، ليس فقط لا يوجد خبث نفايات ، ولكن أيضًا يمكن إعادة تدوير بعض النفايات وإعادة استخدامها لإنشاء فوائد.
• لا سوائل مهدرة: لا تحتاج العملية برمتها إلى إضافة أو تصريف المياه أو أي سائل ، لذلك لن تلوث مصدر المياه.
• لا غازات ضائعة: الغاز المتولد أثناء معالجة قوالب الفحم هو فقط بخار الماء وبعض الغازات القابلة للاحتراق والتي لا تسبب تلوث الهواء ، والجدير بالذكر أن هذا الجزء من الغاز القابل للاحتراق يمكن إعادة تدويره واستخدامه كوقود مما يقلل التكلفة في نفس الوقت. الوقت
• هناك استخدامات عديدة للفحم مثل الشواء ..[3]