Как делают древесный уголь: особенности производства

Производство древесного угля

Технология производства древесного угля относительно проста, но все-таки требует определенной культуры производства и владения особенностями технологических процессов. Несоблюдение технологических процессов приводит к снижению выхода угля, уголь получается с трещинами, мелкий, пахнущий смолами, недожженный. 

 

Для получения угля из древесины, она должна пройти процесс пиролиза, разложения без доступа кислорода. Древесина разлагается, под воздействием нагрева, в реторте – стальной емкости с плотно закрывающимися загрузочными отверстиями, нагрев происходит путем помещения реторты в специальную печь.

Газы, которые выделяются в процессе пиролиза, отводятся через специальную трубу от реторты в топочную камеру и там сжигаются. За счет постоянного поступления выделяемого газа в топку, происходит минимальный расход дров для поддержания горения. Пиролиз можно разделить на три основных этапа, которые отличаются между собой по контрольным замерам и видимым признакам.

Сушка древесины – это первый этап. Она происходит при температуре менее 150°С , из сырья выходит влага. Технический процесс как раз начинается с того, что измельченные до нужного размера березовые дрова кладут в реторту, закрывают загрузочное отверстие и ставят в сушильную камеру.Сырье должно соответствовать ГОСТ 24260-80.

Для измельчения заготовок до оптимального размера, длина не более 0,5 м и диаметр не более 0,1-0,15 м используют специальный станок — электрической дровокол колун.

После того как древесина прошла сушку, реторту, с помощью грузоподъемного механизма (например кран-балки) , перемещают в пиролизную камеру. Там происходит второй этап — собственно пиролиз, сухая  перегонка.

Из-за того что древесина состоит из целого комплекса органических соединений, процесс распада древесины получается весьма сложным. Органические соединения имеют разный  молекулярный вес, поэтому происходящие между ними химические реакции тоже различны.

В рамках данного сайта имеет смысл описать лишь в общих чертах эти реакции, так как рассчитывать или детально описывать все эти реакции будет трудно .

 

В общем, в процессе пиролиза проходят последовательные и параллельные химические реакции, которые приводят к появлению новых и разрыву старых, существовавших до термической обработки, связей. Получившиеся в результате новые вещества начинают взаимные реакции.

Первым начинает распадаться ксилан, при температуре 150°С, процесс продолжается и при 250°С и более. Этот процесс ведет к обр азованию таких веществ, как уксусная кислота, фурфулол и газы.

Кроме этого, на поверхности древесины при температуре 170-200°С начинают расщепляться гемицеллюлозы.

Следующим начинает распадаться лагнин, при температуре 200°С , что ведет к высвобождению летучих низкомолекулярных соединений. А при 300°С разлагается целлюлоза.

На этом этапе можно выделить период называемый экзотермическим, он очень важен для всего процесса углевыжигания в целом. В этом периоде пиролиз проходит энергично, выделяется реакционное тепло, это происходит при температуре около 280°С. Температура древесины начнет увеличиваться самопроизвольно, пока все тепло экзотермы не выделиться.

Для следующего этапа, прокалки угля, снова потребуется подвод внешнего тепла.

Третий этап – прокалка угля. Если на предшествующем этапе происходило образование угля, то на этом смолы в небольшом количестве и много неконденсируемых газов отделяются от образовавшегося угля. Это происходит при температурах от 350 °С  и до 550°С . Прокалка проходит все в той же пиролизной камере.

  Завершаюий этап — охлаждение, упаковка, хранение. После того как процесс пиролиза закончился реторты с готовым углем с помощью кран-балки вынимают из пиролизной камеры поочередно или попарно, и устанавливаются в кассету для остывания. Время охлаждения изменяется в зависимости от внешних факторов (время года, наличия или отсутствия ветра, осадков).

Остывшие реторты опять поднимают и вывешивают над фасовочной установкой, после открытия нижних разгрузочных отверстий — опорожняются. Далее уголь проходит отсев от мелких фракций и пыли, фасуется, взвешивается и пакеты с углем зашиваются.

Упакованная продукция хранится на складе до дальнейшей отгрузки потребителям.

Освобожденные от угля реторты снова заполняются дровами и помещаются в сушильную камеру.

 

Смотрите также:

Древесный уголь: технология, производство, продажа

Все чаще россияне, выезжая на пикник, берут с собой древесный уголь для барбекю. Все чаще домашний камин отапливают не дровами, а изготовленным из них углем. Почему? Потому что это удобно. Древесный уголь горит без дыма и пламени, оставляя после себя лишь крохотную горстку золы.

Много проще захватить его с собой на уик-энд, чем собирать по округе сухие веточки. К тому же, в отличие от дров, его можно купить в большинстве супермаркетов, заплатив совсем немного.

Тем более что применять древесный уголь можно не только в качестве топлива, но и в производстве цветных металлов, в строительстве и даже в качестве кормовой добавки для животных. Так отчего бы не попробовать на этом зарабатывать!? Давайте познакомимся с бизнес-планом изготовления древесного угля в Курской области.

Резюме

  • Цель проекта: производство и продажа древесного угля в Курской области.
  • Потребность в инвестициях: 2 250 тыс. руб.
  • Срок окупаемости: более 1 года.

Сведения о компании

Чтобы открыть производство древесного угля нам потребуется взять в аренду земельный участок с постройками для организации производственного процесса и складирования, а также закупить оборудование и материальные запасы.

Среда для бизнеса

Уровень конкуренции в регионе невысок, но и спрос вполне умеренный, хотя на сегодняшний день не удовлетворена и существующая потребность. Маркетинговое исследование показывает, что по оптовой цене 23-24 руб. за 1 кг можно реализовать всю продукцию все лишь нескольким поставщикам. Продажа в розницу или даже мелким оптом затруднительна, в силу того, что спрос на древесный уголь в регионе недостаточно высокий, что объясняется низким уровнем жизни. Впрочем, этот фактор имеет и положительную сторону: невысокая заработная плата позволит держать отпускные цены конкурентоспособными. При этом, учитывая высокие экологические показатели древесного угля, в перспективе можно рассматривать расширение объема сбыта за счет европейского рынка.

План по маркетингу и продажам

С учетом того что 1 кг угля, продаваемого оптом, в среднем стоит 22-26 руб., за год предприятие, производящее 370-380 кг в день, может рассчитывать на 2 100- 2 400 тыс. руб. Это позволит окупить затраты на втором году работы.

Для обеспечения сбыта нужно организовать прямые контакты с потенциальными клиентами, поскольку продажа будет осуществляться в первую очередь оптом. Рекламная компания, конечно, тоже потребуется, но затраты на нее не будут велики. Она должна основываться на экологических свойствах продукта.

Оперативный план

Для открытия производства потребуется земельный участок за городом, а также производственное и складское помещение, общей площадью около 200 м2. Требования к зданию самые простые. Оно должно располагаться за городом, желательно на небольшом расстоянии от вероятного источника сырья.

Далее, нужно закупить оборудование, но прежде чем приступить к выбору, нужно понять, как делают древесный уголь. Для создания конечного продукта сырье загружают в специальные печи и подвергают прожиганию в бескислородной среде, а затем сушат. После чего останется только расфасовать угольки, если они не слишком крупные. Паковать можно как вручную, так и автоматически. Поскольку мы будем приобретать печь, мощностью, позволяющей производить 370-380 кг в день, заниматься ручной упаковкой будет слишком трудоемко. Как следствие, кроме печи для сжигания, которая стоит 700- 850 тыс. руб. нам потребуется фасовочное оборудование. Покупать печи большей производительности нецелесообразно, поскольку обеспечить сбыт большего объема угля в самом начале будет сложно. При этом по мере расширения рынка сбыта можно будет купить дополнительные печи.

Оборудование, которое необходимо приобрести сразу:

  • печь на 375 м2 в день;
  • упаковочная линия;
  • бензопилы.

В качестве сырья для производства угля можно использовать любые древесные отходы. Подойдут не только обрезки, но и опилки или торф. Какое именно сырье выбрать, зависит от региона. Можно договориться с лесным хозяйством или несколькими лесными хозяйствами о поставке древесины, можно заключить договор с лесопилкой или мебельной фабрикой, если таковые есть поблизости. В нашем случае сырье будет закупаться у лесных хозяйств, так как крупных мебельных производств в регионе нет. Расход на 1 тонну угля существенно отличается от вида сырья. Так, из осины или липы выйдет гораздо меньше угля, чем, к примеру, из березы или дуба.

План по трудовым ресурсам

Персонал для обслуживания производственного процесса нужен минимальный. Достаточно будет буквально 3-4 человека. Кроме того, понадобятся офисные сотрудники: бухгалтер и менеджер по продажам. Первое время эти функции сможет выполнять инвестор, но в перспективе все же придется брать на работу профильных специалистов. Впрочем, можно ограничится помощником инвестора или управляющим, который возьмет часть обязанностей на себя.

Финансовый план

Затраты на производство древесного угля составят (тыс. руб.):

  • земельный участок и помещение – 500;
  • оборудование – 900;
  • оплата труда – 600;
  • материалы – 100;
  • прочие издержки – 150.

Таким образом, производство и продажа древесного угля обойдется в 2 250 тыс. руб. Окупаемость немногим превысит 1 год, что можно считать хорошим результатом для производственного предприятия. После того как удастся обеспечить стабильный сбыт под существующие мощности можно будет запустить работу предприятия в 2 смены, а также подумать о европейских рынках.

Данный бизнес не требует серьезных вложений, наличия образования или каких-либо специальных знаний. Его характерной чертой является быстрый период окупаемости.

В качестве сырья для изготовления угля обычно используются отходы предприятий, занимающихся переработкой древесины и заготовкой леса. Это могут быть хвойные или твердолиственные породы деревьев (береза, дуб, вяз). В зависимости от типа древесины, готовому продукту присваивается категория А, Б либо В.

Сфера применения древесного угля

В быту этот продукт используется в качестве экологически безопасного топлива для мангалов, каминов и барбекю. В коммунальной сфере он применяется для фильтрации питьевой воды. Мелкие фракции, которые отсеиваются от угля-сырца, служат пищевой добавкой, обогащающей рацион животных.

В промышленности уголь древесный используется при производстве оцинкованной проволоки, цветных металлов, стальных изделий, стекла. Таким образом, потребителями фасованного древесного угля являются:

  • Металлургическая и химическая промышленность
  • Жилищно-коммунальная отрасль
  • Крестьянско-фермерские хозяйства
  • Частные лица

Требуемое оборудование 

Для организации бизнеса по производству древесного угля понадобится следующее оборудование:

Основным оборудованием для производства древесного угля является пиролизная установка. В настоящее время на рынке представлено различные варианты углевыжигательных печей, отличающиеся по производительности, степени автоматизации процесса, стоимости. Изменение цены на оборудование, исходя из уровня производительности, можно оценить в следующей таблице.

Одним из крупнейших поставщиков оборудования для получения древесного угля является производственно-коммерческая компания БМП, изготавливающая печи под маркой «Огненный дракон», данная компания предлагает более 10 модификаций пиролизных установок, стоимостью от 59 000 рублей и заканчивая ценой 2,1 млн. руб.

Таблица 1. Сравнительный анализ стоимости углевыжигательных печей исходя из производительности

Производительность, т/сутки 0,2 0,4 1 1,5 3
Цена, тыс.

руб.

149 199 550 625 910

Для выбора оптимального оборудования по соотношения цена и производительность проведем анализ печей производителей БМП (печь Фантастика 2/3) и СпецТопРесурс (печь ПТОРС7Д).

Таблица 2. Анализ печного оборудования

  Фантастика 2/3 ПТОРС7Д
Производительность, т/сутки 0,4 0,5
Объем камеры, м 6 7,5
Тип топлива Дрова, опилки, щепа Дрова, лесосечные отходы
Цена, руб. 199 000 335 000

Как видно из представленной таблицы, оптимальной по соотношению цена/производительность является пиролизная печь «Фантастика 2/3». С связи с этим данную печь, очень часто покупают предприниматели начинающиеся бизнес по производству древесного угля.

Технико-экономическое обоснование проекта

Для организации небольшого бизнеса по изготовлению древесного угля, производительностью 12 тонн за месяц, понадобится следующие вложения:

  • Углевыжигательная печь — 199 000 руб.
  • Дозатор весовой – 137 000 рублей
  • Ручная мешкозашивочная машины – 16 500 руб.
  • Дровокол – 98 000 руб.
  • Бензопила – 38 000 руб.
  • Ручной инструмент (топоры, колуны, ножовки) – 10 000 руб.
  • Первоначальный закуп сырья – 50 000 руб.
  • Регистрация в ИНФС, заказ печати, прочие расходы – 10 000 руб.
  • Итого 508 тыс. руб.

Прибыльность деятельности

  • При условии 100 % загрузки оборудования и работе 25 дней в месяц,
  • выработка древесного угля составит 10 тонн.,
  • Средняя оптовая цена за 1 кг. готовой продукции составляет 20 рублей, таким образом месячная выручка составит 200 000 руб.
  • Обслуживавший персонал 3 человека (без учета предпринимателя).
  • Чистая рентабельность деятельности составляет 25 %.
  • Окупаемость инвестиций 10-12 месяцев.

Петр Столыпин, 2013-03-26

Вопросы и ответы по теме

Посмотреть все (1)

Рекомендуемые похожие материалы



Сохраните статью в социальные сети:
Записи созданы 783

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх