Увеличение плотности древесного угля

[titych]

Здравствуйте, уважаемые господа!
Столкнулся с проблемой, связанной, на мой взгляд с плотностью древесного угля, а вернее с длительностью горения древесноугольного брикета. Произвожу древесноугольный брикет из дуба. Требование заказчика, чтобы вес необходимого объема стал выше. Т.е. куб с гранью 44мм сейчас весит 56гр. Заказчику необходимо 80 гр. Для сравнения он тычет мне в лицо брикет из скорлупы кокоса. При всех своих технических возможностях, я не смог запихнуть нужный вес в требуемый объем. Уголь рвет матрицу, лезет через микрощели пуансонов, но больше 60 гр сжать механическим способом не получилось. Подскажите, существуют ли какие-либо способы химическим путем уплотнить древесный уголь до требуемого объема?

[avor]

А исходник опилки? Попробуйте перед углефикацией опилки пресануть желательно пропитав их клеем на основе крахмала или КМЦ я бы еще с эпоксидкой попробовал.
Ну или переходить на другое сырье типа мезги от косточек абрикоса, сливы, персика.

[titych]

А исходник опилки? Попробуйте перед углефикацией опилки пресануть желательно пропитав их клеем на основе крахмала или КМЦ я бы еще с эпоксидкой попробовал.
Ну или переходить на другое сырье типа мезги от косточек абрикоса, сливы, персика.

Требования - только дуб. Используем погорельник после рубок ухода. Пережигаем в виде поленьев, потом измельчаем до фракции 0,2-0,8мм, смешиваем со связующим веществом и в пресс. После высыхания 56 гр. Из кокосовой скорлупы брикет по такой же технологии с тем же связующим - 80гр. Понятно, что плотность больше, но ведь, насколько я понимаю, что в одном угле, что в другом 80-90% углерода. Но в кокосовом угле углеродная структура плотнее. Можно ли уплотнить углеродную структуру, или как там ее называют в дубовом угле, чтобы плотность порошков одинакового объема обоих углей тоже стала одинаковой?

[avor]

Можно, если перед выжиганием раздробить и спресовать дуб в более плотные гранулы.

[titych]

Можно, если перед выжиганием раздробить и спресовать дуб в более плотные гранулы.

Пробовали. Брали дубовый брикет Pini&Kay который делается на экструдере (плотность - 1,2 т.е. тонет в воде), пережигали его, мололи, получали тот же вес - 56гр.

[avor]

Значит мало жали. У вас на выходе плотность почти 1 должна быть. Из угля из дерева должна уйти вся вода клетчатки и замениться на пустоту, а воды там 55% по весу. Это значит, что плотность исходного материала должна быть близка к 2, тогда обожженный материал будет близок 1. Или надо добавить к исходному материалу углеродсодержащий материал с большим содержанием углерода типа битуума или кубового остатка от дегтя из которого отогнали воду, ну или ту же эпоксидку.

[antabu]

Я, конечно, дилетант в подобных технологиях, но, видится, что обжиг надо совместить с прессованием, обеспечив при этом отход газообразных продуктов. Т.е. прессовать типа в сетке.

[darkweder]

Пережигаем в виде поленьев, потом измельчаем до фракции 0,2-0,8мм,

Может стоит еще мельче делать частицы?

[titych]

Сегодня попробую еще один вид брикета предать пиролизу. Угольный брикет Pini&Key действительно весят больше при выходе из пиролизной печи, чем обычный уголь. Я имею ввиду одинаковый объем продукции. Возможно это решение, только дубовый брикет и пеллеты намного дороже дров, значит сильно увеличивается себестоимость конечного продукта. Может все-таки существует какой-нибудь катализатор, который разрушает углеродные связи, ломает углеродную структуру угля, тем самым его уплотняя, если его добавлять в уголь уже после углежжения (пиролиза) и в любой древесный уголь?

[titych]

Значит мало жали. У вас на выходе плотность почти 1 должна быть. Из угля из дерева должна уйти вся вода клетчатки и замениться на пустоту, а воды там 55% по весу. Это значит, что плотность исходного материала должна быть близка к 2, тогда обожженный материал будет близок 1. Или надо добавить к исходному материалу углеродсодержащий материал с большим содержанием углерода типа битуума или кубового остатка от дегтя из которого отогнали воду, ну или ту же эпоксидку.

Брикетирование сырья требует наличие оборудования, которого у нас нет (экструдеры, пеллетеры), а покупать готовые брикеты и переугливать, намного дороже. А вот добавить к исходному сырью углеродосодержащий материал, это может быть лучшим решением, но как это выглядит. Просто облить битумом дрова перед пиролизом? Каким образом он увеличит плотность самих дров. Он может увеличить выход угля с одного объема, но кажущаяся плотность древесного угля при этом останется неизменной. Или я не правильно думаю?

[chemigor]

А какое давление вы можете создать во время пиролиза или просто до пиролиза? Я когда-то участвовал (очень сбоку, как математик-моделятор теплопереноса) в проекте древесной печки с предварительным пиролизом, так краем уха слышал, что при пиролизе под давлением древесину можно очень сильно уплотнить, но не знаю точных параметров давления и на сколько сильно.

В общем это почти очевидно при высоких давлениях (около сотни бар) и наверное возможно и при небольшом давлении, так как летучие компоненты - в основном не предельные углеводороды и их производные достаточно хорошо могут разлагать остатки клетчатки.

Могу кусок дуба и/или сосны в свою сверхкритическую сжималку на СО2 на днях засунуть и посмотреть что получилось

[ximi]

Для сравнения он тычет мне в лицо брикет из скорлупы кокоса.

Ну пусть и переходит на скорлупу кокоса .... а не тычет.
Или его аналоги косточки абрикоса.

[avor]

Для сжималки при низких температурах лучше всего использовать вымачивание в сжиженном аммияке. Он разрушает межмолекулярные водородные связи в клетчатке и по идее должен резко облегчить сжатие материала.

[kbob]

Давайте посчитаем плотность вашего дубового угля: 56/(4.4*4.4*4.4) = 246 кг/м3
и сколько заказчик хочет 80/(4.4*4.4*4.4) = 352 кг/м3

http://www.ogniv.ru/index.php?id=ugli
ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ получают путём нагревания древесины без доступа воздуха в специальных углевыжигательных печах и ретортах. Плотность угля из лиственных пород (берёза, дуб) 380 кг/м3, менее плотные угли даёт древесина хвойных пород: сосна (300 кг/м3) и ель (260 кг/м3).

ваша плотность не соответствует литературным данным.

[titych]

Давайте посчитаем плотность вашего дубового угля: 56/(4.4*4.4*4.4) = 246 кг/м3
и сколько заказчик хочет 80/(4.4*4.4*4.4) = 352 кг/м3

http://www.ogniv.ru/index.php?id=ugli
ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ получают путём нагревания древесины без доступа воздуха в специальных углевыжигательных печах и ретортах. Плотность угля из лиственных пород (берёза, дуб) 380 кг/м3, менее плотные угли даёт древесина хвойных пород: сосна (300 кг/м3) и ель (260 кг/м3).

ваша плотность не соответствует литературным данным.

Плотности, которые указаны на сайте по ссылке далеки от ГОСТа. Эта плотность соответствует шашлычному углю с нелетучим углеродом не более 65%. У нас количество нелетучего углерода достигает 95%.

[titych]

Для сжималки при низких температурах лучше всего использовать вымачивание в сжиженном аммияке. Он разрушает межмолекулярные водородные связи в клетчатке и по идее должен резко облегчить сжатие материала.

А не подскажете тех регламент,ну или где его получить?

[chemigor]

А не подскажете тех регламент,ну или где его получить?

выскажу гипотезу:
1. при 10 барах при комнатной температуре аммиак уже жидкость, то есть по идее примерно столько минимум,
2. при 114 барах и 130С он уже в сверхкритическом, то есть это максимум, но как сверхкритический растворитель, ИМХО, не факт, что будет идеален, я бы в сторону метанола смотрел бы.

Выскажу еще одну гипотезу, при разложении в замкнутом пространстве древесины будет много и метанола и других компонент с относительно низкими критическими давлениями, если просто греть тот же дуб так, что выходящие газы доходили бы до 50бар, то ИМХО, оно все подряд начнет вымывать. Поправьте, пожалуйста, если не прав.

[bigM]

такой вариант. уплотнять древесину перед термообработкой. видел как калибруют древесные стволы в свч печах перед прессованием

[avor]

Давайте посчитаем плотность вашего дубового угля: 56/(4.4*4.4*4.4) = 246 кг/м3
и сколько заказчик хочет 80/(4.4*4.4*4.4) = 352 кг/м3

Давайте! Только как вы считаете, а то у меня цифры получаются раза в 2,5 выше.

[avor]

А не подскажете тех регламент,ну или где его получить?

Это сарказм?