Horizontaler Verkohlungsofen | Holzkohlemaschine für Hartholzscheite

Der horizontale Carbonisierungsofen ist eine Vorrichtung, die Rohstoffe carbonisieren kann. Er ist eine unverzichtbare Maschine im Prozess der Kohleproduktion. Aufgrund seiner einfachen Bedienung und hohen Sicherheit wird er häufig in Holzkohleverarbeitungsanlagen eingesetzt. Es gibt viele Arten von Carbonisierungsöfen, darunter kontinuierliche Carbonisierungsöfen und Hub-Carbonisierungsöfen.

Rohstoffe des horizontalen Carbonisierungsofens

Diese Carbonisierungsofenanlage kann viele Arten von Rohstoffen verarbeiten, wie z. B. Holz, Äste, Wurzeln, Bambus, Sägemehl/Biomassebriketts, Maiskolben, Kokosnussschalen, Nussschalen und andere Rohstoffe. Darüber hinaus können auch verarbeitete Holzschnitzel als Rohstoff für den Carbonisierungsofen verwendet werden, die anschließend carbonisiert werden.

Das Prinzip der Hartholz-Stammholzkohle-Maschine

Es wird hauptsächlich das Verfahren der Trockendestillationsverkohlung angewendet. Dabei werden die bei der Verkohlung entstehenden brennbaren Gase wie Kohlenmonoxid, Methan und Wasserstoff über die Rauchgasreinigungsanlage des Verkohlungsofens abgetrennt. Holzter, Holzessig usw. werden abgeschieden, um brennbare Gase zu gewinnen. Diese werden dann dem Brenner zur vollständigen Verbrennung zugeführt und beheizen die Hochtemperatur-Verkohlungsleitung. Die Temperatur wird dabei in der Regel bei etwa 600 °C gehalten. Die Verkohlungsleitung verkohlt und zersetzt das Material. Anschließend wird über die Rückgewinnungsleitung, die Rauchgasreinigungsanlage und den Brennstoffbrenner erneut die Leitungsbeheizung durchgeführt. Der Verkohlungsofen ist vollkommen autark und spart Brennstoff.

Auswirkung der Verkohlung auf Holzeigenschaften

1. Dichteverringerung

Hauptsächlich durch den teilweisen Verlust von Hemicellulose. Die meisten Studien zeigen einen Abbau von 5–8 % Hemicellulose bei geringen Einbußen an struktureller Festigkeit.

2. Festigkeitssteigerung

Bei Verkohlung bei geeigneter Temperatur nimmt die Festigkeit des Holzes zu. Eine übermäßige, zu heiße Verkohlung verringert die Festigkeit jedoch.

3. Verminderter Feuchtigkeitsgehalt

Jedes Holz nimmt Feuchtigkeit aus der Atmosphäre auf. Wird es auf hohe Temperaturen erhitzt, verliert es den Großteil seiner Feuchtigkeit.

4. Farbvertiefung

Mit steigender Karbonisierungstemperatur wird die Farbe dunkler.

5. Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit

Der mögliche Grund, warum die Karbonisierung die Korrosionsbeständigkeit von Holz verbessert, ist, dass während des Karbonisierungsprozesses die Holzbestandteile verändert werden, wodurch die Nährstoffquelle für das Überleben von Pilzen unterbrochen wird; gleichzeitig hemmt die Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts das Wachstum von Pilzen und verbessert die Korrosionsbeständigkeit.

Aufbau des horizontalen Karbonisierungsofens

Der Ofen umfasst einen Ofenkörper, einen Ofendeckel, eine Heizkammer und ein Abgasrohr. Im Ofenraum des Ofenkörpers ist eine Karbonisierungsauskleidung eingesetzt, auf der ein Deckel montiert ist. Der horizontale Karbonisierungsofen hat eine gute Abdichtung und stellt sicher, dass die Temperatur während der Karbonisierung nicht verloren geht.

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Hartholz-Scheitholz-Holzkohlemaschine

Parameter der Hartholz-Stammholzkohle-Maschine

Detaillierter Verkohlungsprozess

(1) Zuerst wird das zu verkohlende Material in den Ofenkörper gegeben, dann wird der Ofendeckel aufgesetzt und abgedichtet. Beginnen Sie mit dem Aufheizen. Wenn die Temperatur 170-200 Grad erreicht, beginnt die Trocknungsphase des Materials.

(2) Wenn die Temperatur 170–200 Grad erreicht, wird bei kleiner Flamme weitergeheizt, bis die Ofentemperatur etwa 340 Grad beträgt. Diese Phase dauert etwa 2 Stunden und ist ein Pyrolyseprozess.

(3) Bei Erreichen von 340 Grad muss bei kleiner Flamme weitergeheizt werden, bis die Temperatur auf etwa 380–400 Grad ansteigt. Zu diesem Zeitpunkt zersetzt sich das Material im Ofen schnell, und gleichzeitig werden Flüssigkeiten wie Holzteer und Holzessig ausgetragen. Zudem entstehen brennbare Gase wie Methan und Ethylen, die über das Reinigungssystem zurück zum Ofenboden geleitet werden können. Die Innentemperatur wird auf etwa 500–800 Grad erhöht, sodass das Material unter Hochtemperaturbedingungen zu Holzkohle-Stäben trockendestilliert wird.

(4) Wenn die Rauchentwicklung am Austritt deutlich nachlässt und verblasst, muss das Feuer gelöscht und abgedichtet werden. Damit ist die Verkohlung im Ofen abgeschlossen. Anschließend beginnt die Abkühlphase.

Vorteile des horizontalen Verkohlungs-ofens

1. Umweltfreundlich: Das gesamte anfallende Gas wird genutzt, das Verbrennungsabgas kann normgerecht abgeführt werden, und es fällt kein ammoniakhaltiges Kühlabwasser an.
2. Hohe Effizienz: Der abgedichtete Verkohlungs-ofen ist dicht verschlossen, sodass die Ofentemperatur nicht entweicht und die Verkohlungszeit nur 4–5 Stunden beträgt, was die Produktionseffizienz steigert.
3. Kosteneinsparung: Der Verkohlungs-ofen verfügt über eigene Rohrleitungen, die das Verbrennungsgas zum Brennbereich des Ofens für den Verkohlungsprozess umleiten können.
4. Bequem und sicher. Es gibt Wagen für schnelle Materialwechsel.

So verwenden Sie den Verkohlungsofen

Der Verkohlungsofen sollte zunächst auf einer ebenen Fläche aufgestellt werden. Öffnen Sie die Ofentür und geben Sie das zu verkohlende Rohmaterial hinein. Befüllen Sie den Ofen möglichst vollständig. Im nächsten Schritt entzünden Sie mit Holz das Feuer am Boden. Warten Sie, bis das Thermometer im Ofen 150–200 Grad anzeigt. Dann entweicht Gas aus dem Ofeninneren. Dieses Gas gelangt über die ofeneigenen Leitungen in den Brennteil und entzündet sich dort selbstständig. Nach 4–5 Stunden Verkohlungsprozess ist das brennbare Gas im Inneren erschöpft.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Flamme immer kleiner, bis das Feuer erlischt. Nach Abschluss der Verkohlung besteht der nächste Schritt darin, mit dem eigenen Sprühsystem des Ofens etwas Wasser zuzugeben (oder zu warten, bis die Ofenoberflächentemperatur unter 50 Grad fällt). Anschließend kann die Ofentür direkt geöffnet werden, um die Holzkohle zu entladen. Es ist zu beachten, dass die Ofentür ohne Wasserzugabe erst geöffnet werden darf, wenn die Temperatur unter 50 Grad gefallen ist, da sich die verkohlten Rohstoffe im Ofen sonst aufgrund der zu hohen Temperatur selbst entzünden.