Березовый уголь

Древесный уголь представляет собой плотный, но при этом пористый высокоуглеродистый материал, который получают из лесоматериалов при помощи нагревания в условиях отсутствия воздуха. Процесс осуществляется в ретортах или печах. В процессе сгорание этого сырья почти не образуется сажа и копоть, в то время как жар сохраняется довольно долго.

Уголь древесный березовый

Этот материал отличается высоким уровнем пористости, что гарантирует его повышенную сорбционную способность. Удельная площадь 1 г угля достигает 160-400 м2. Плотность угля из березы составляет 0,38, из сосны - 0,29, из ели - 0,26 г/см3.

Величина теплоёмкости этого материала зависит от количества влаги и температуры. Среднее значение удельной теплоёмкости полностью высушенного древесного угля равняется 0,2 ккал/кг. А показатель теплотворной способности материала, который был выжжен при 380-500 С, достигает 7500-8170 ккал/кг. Уровень влажности во время извлечения из печи достигает 2-4%. В период хранения сырья в изолированном помещении уровень его влажности увеличивается до 7-15%. Показатель зольности не должен превышать 3%, а включения летучих соединений должно находиться в пределах 20%.

В древесном угле может присутствовать нелетучий и летучий углерод, который можно удалить в процессе прокаливания в виде СО, СО2, СН4 и прочих углеводородов.

Состав получаемого материала находится в прямой зависимости от температуры обугливания: при повышении градусов увеличивается объем углерода и уменьшается доля водорода, кислорода и азота. К примеру, в материале, который получен при 450С, находится в сухом остатке: 84,9% углерода, 3,1% водорода, и 12% смеси кислорода с азотом. Наличие фосфора в материале, который получен из неокоренных лесоматериалов, достигает: 0,016% в сосновых, 0,017% в еловых и 0,037% в берёзовых. При обычной температуре уголь имеет способность присоединять кислород, вследствие чего может самовозгораться.

Древесный уголь получают как из лесоматериалов твёрдолиственных сортов, так и из лесоматериалов смешанных лиственных сортов. Этот материал может быть мелким (6-25 мм) и крупным (свыше 25 мм). Выход древесного угля достигает 30-40% от массы сухих лесоматериалов.

Древесный уголь повсеместно используется в народном хозяйстве. Главными областями, в которых он используется, является чёрная (доменные печи) и цветная (изготовление кремния, алюминия) металлургия, изготовление CS2, активированного угля. Так же это сырье востребовано в производстве стеклянных предметов, краски, электродов, пластмассовых и полимерных изделий. Кроме этого он применяется для жарки шашлыков.

Весь уголь, сегодня используемый, можно назвать древесным. Называемый каменным, например, антрацит, представляет собой лесоматериалы, пролежавшие в земле сотню миллионов лет. Сегодня в кузницах массово используют каменный уголь, однако эта практика применяется сравнительно недавно. Ковали раньше на древесном угле, и, следовательно, кузни располагались рядом с лесом – источником дров.

Однако березовый уголь обладает рядом преимуществ перед каменным:

• он не представляет угрозы для атмосферы, потому что не содержит серы и фосфора
• на этом сырье возможна работа при медленном дутье, то есть металл гораздо меньше времени будет подвергаться окислительному действию, отрицательно влияющему на сталь при повышении температуры
• он является возобновляемым ресурсом, при условии грамотного использования.

Для домашнего применения, к примеру, жарки шашлыков, наилучшим сырьем можно назвать березовую древесину, которая позволяет получить быструю теплоотдачу и высокий жар. После этого произошла промышленная революция, и каменный уголь стали добывать в шахтах.

Нашел древесный уголь применение и в сельском хозяйстве. В строительной отрасли его используют в качестве материала для гидро-, теплоизоляции. Вследствие прекрасных адсорбирующих показателей он применяется в разнообразных очистных процессах.

Сегодня в условиях недостатка свободного времени все время ведется борьба за экологию, поэтому древесный березовый уголь очень часто используется в приготовлении продуктов — гриль, на открытом огне: в барах очень популярно приготовление пищи перед клиентами на открытом огне. Его очень удобно использовать в мангале, гриле, барбекю, в шашлычницах, каминах.

Производство и преимущества

Как же производят древесный уголь? Для осуществления этого процесса специальную печь закладывают и поджигают березовые поленья. Когда прогорание древесины произошло, в печь перестают подавать кислород. После того начинается обугливание или пиролиз. По завершению этого процесса, уголь охлаждают и достают из печи. После этого его остается только просеять и упаковать.

Сегодня в нашем государстве работает ГОСТ 7657-84 и ГОСТ 7657-94. Физико-химические свойства этого материала должны удовлетворять требованиям, обозначенным в ГОСТ 7657-94.

К основным достоинствам древесного березового угля для бытового использования можно отнести:

• высокий уровень экономичности и компактности
• легкость заготовки
• быстрый розжиг угля
• отсутствие дыма
• отсутствие опасных веществ во время горения
• приятный березовый аромат. Мясо или рыба, приготовленная на таком угле, отличаются прекрасным ароматом
• высокий уровень теплоотдачи
• длительный период горения. Березовый уголь обеспечивает правильную прожарку блюд.

Почему уголь, а не дрова? Причин много, но главными можно назвать:

• отсутствие пламени, и, следовательно, более равномерное приготовление. Ведь для того, чтобы мясо приготовилось на костре нужен именно жар, а не пламя
• высокая экономичность. При сгорании дров образуется лишь 10% угля от объема дров.

Березовый активированный уголь

Активированный уголь представляет собой пористый материал, получаемый из разного органического углеродосодержащего сырья, к примеру, из древесного угля, каменноугольного или нефтяного кокса, скорлупы кокоса. Отличается присутствием колоссального количества пор, вследствие чего характеризуется крайне большой удельной поверхностью. Все это обуславливает его повышенную адсорбционную способностью. Разные технологии получения дают разный результат, 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности от 500 до 1500 м2. Он используется в медицине и промышленности для того, чтобы очистить или разделить определенные соединения. Существует два главных способа, при помощи которых такой уголь удаляет грязь из жидкости: адсорбция для удаления органики и каталитическое окисление для удаления хлора и хлорамина.

Используемое сырье предварительно обугливают, а потом подвергают активации, которая заключается во вскрытии пор, расположенных в углеродном сырье. Этот процесс осуществляется термохимическим способом. Прежде всего сырье пропитывается хлоридом цинка или карбонатом калия, в условиях отсутствия воздуха, а также при помощи обработки перегретым паром или углекислым газом при 800—850 C.

Сферы использования:

• средства индивидуальной защиты дыхательной системы. Противогаз, который придумал Н. Д. Зелинский, спас огромное количество людей во время первой мировой войны, когда Германия отравляющие вещества
• изготовление сахара. Изначально в очистке сахарного сиропа от красящих веществ пользовались костной мукой. Но такой сахар нельзя было кушать во время поста, потому что он имел животное происхождение. По этой причине сахар либо вообще не очищали, либо использовали для этой цели древесный уголь
• изготовление терра прета — удобрения, которое получают компостированием органических отходов при помощи силосования. В этом процессе главную роль выполняет активированный древесный уголь
• фармакологическая отрасль, в качестве энтеросорбирующего, дезинтоксикационного и противодиарейного средства
• очистка питьевой воды.