چگونگی تولید زغال فشرده

چگونگی تولید زغال فشرده : زغال فشرده، نوعی سوخت جامد است که از ضایعات کشاورزی، جنگلداری و صنعتی تولید می‌شود. این ماده به دلیل مزایایی مانند راندمان احتراق بالا، تولید دود و خاکستر کم و قیمت مناسب، جایگزینی محبوب برای سوخت‌های فسیلی سنتی مانند زغال سنگ و چوب شده است.

در این مقاله، به بررسی چگونگی تولید زغال فشرده به صورت عمیق می‌پردازیم. مراحل مختلف چگونگی تولید زغال فشرده، از جمع‌آوری مواد اولیه تا محصول نهایی، به طور کامل شرح داده می‌شود.

روش های خط تولید زغال فشرده

معمولاً وقتی از زغال فشرده صحبت می‌شود، روش‌های مختلف تولید آن نیز به میان می‌آید. اینجاست که تولیدکنندگان به دو روش اصلی، یعنی روش کوره (ناپیوسته) و روش مداوم (پیوسته) روی می‌آورند.

روش کوره (ناپیوسته) در تولید زغال فشرده

در این روش، ابتدا یک کوره زغال فشرده بتونی با اندازه معمولی آماده می‌شود. سپس بارگیری چوب‌ها درون کوره انجام می‌شود که معمولاً حدود ۵۰ سیم چوب در یک یا دو روز زمان می‌برد. با شعله‌ور شدن چوب‌ها، دریچه‌های هوا و خروجی باز می‌مانند تا اکسیژن لازم برای آتش داغ فراهم شود. در طی هفته‌ای که زغال‌ها سوخته می‌شوند، دریچه‌ها و درگاه‌ها برای حفظ دما در حدود ۸۴۰-۹۵۰ درجه فارنهایت تنظیم می‌شوند.

پس از پایان زمان سوختن، درهای ورودی هوا بسته می‌شوند و دریچه‌های خروجی تنظیم می‌شوند تا از تجمع فشار درون کوره جلوگیری شود. بعد از دو ساعت، موادی مانند مهر و موم برای این کار استفاده می‌شوند. سپس پس از دو هفته خنک شدن، زغال‌های سوخته از کوره خارج می‌شوند و به زغال فشرده تبدیل می‌شوند.

روش مداوم (پیوسته) در تولید زغال فشرده

در این روش، چوب‌ها ابتدا در قطعات آسیاب شده و اندازه‌گیری می‌شوند. اندازه ذرات معمولاً در حدود ۰.۱ اینچ یا ۳ میلی‌متر است، با این وجود باید توجه داشت که اندازه دقیق به نوع چوب بستگی دارد؛ برای مثال، چوب خشک، چوب مرطوب یا پوست چوب.

سپس چوب‌ها از خشک‌کن بزرگ عبور می‌کنند که میزان رطوبت آن‌ها را به نصف کاهش می‌دهد، تا به تقریباً ۲۵٪ برسد. در مرحله بعد، چوب‌ها به بالای کوره تغذیه می‌شوند تا به زغال فشرده تبدیل شوند.

زغال فشرده چیست و  از کجا آمده است ؟

زغال فشرده، که به آن زغال چینی یا بریکت زغال نیز گفته می شود، سوختی جامد است که از ضایعات کشاورزی، جنگلداری و صنعتی مانند خاک اره، پوست درخت، شاخه و برگ درختان و پسماندهای گیاهی تولید می شود. این ضایعات پس از جمع آوری، خرد و خشک شدن، با استفاده از فشار و حرارت به بلوک های متراکم تبدیل می شوند. زغال فشرده از نظر شکل و اندازه می تواند متفاوت باشد، اما رایج ترین نوع آن به شکل استوانه ای یا بیضی با قطر 5 تا 10 سانتی متر است.

استفاده از زغال فشرده سابقه ای طولانی دارد. شواهد نشان می دهد که از این نوع سوخت در مصر باستان، چین و اروپا برای گرمایش و پخت و پز استفاده می شده است. در دوران انقلاب صنعتی، زغال فشرده به عنوان منبع سوخت جایگزینی برای زغال سنگ و چوب مورد استقبال قرار گرفت، زیرا حمل و نقل آن آسان تر بود و دود و خاکستر کمتری تولید می کرد.

نحوه تولید زغال چگونه است؟

زغال، ماده‌ای سیاه و شکننده که از بقایای چوب سوخته به دست می‌آید، از دیرباز به عنوان منبع گرما و سوخت مورد استفاده بشر بوده است. از کباب کردن در فضای باز گرفته تا گرم کردن خانه در زمستان، زغال نقش مهمی در زندگی انسان ایفا می‌کند. اما شاید تا به حال به موضوع چگونگی تولید زغال فشرده فکر نکرده باشید.

دو روش کلی برای تولید زغال وجود دارد: سنتی و مدرن.

• روش سنتی: این روش قدمتی دیرینه دارد و از گذشته تا به امروز توسط بشر به کار گرفته می‌شود. در روش سنتی، تکه‌های چوب را در کوره‌هایی مخصوص قرار می‌دهند و با کمبود اکسیژن، به آرامی می‌سوزانند. این فرآیند می‌تواند چند روز طول بکشد و نیازمند مهارت و تجربه کافی باشد.
• روش مدرن: در روش مدرن، از دستگاه‌ها و تجهیزات پیشرفته برای تولید زغال استفاده می‌شود. این روش به مراتب سریع‌تر از روش سنتی است و به نیروی کار کمتری نیز نیاز دارد. در روش مدرن، چوب‌ها را آسیاب کرده و به پودر تبدیل می‌کنند، سپس با مواد افزودنی مخلوط کرده و تحت فشار قرار می‌دهند تا به بریکت زغال تبدیل شوند.

مراحل تولید زغال فشرده

1. جمع‌آوری مواد اولیه: اولین قدم در تولید زغال فشرده، جمع‌آوری مواد اولیه مناسب است. این مواد می‌توانند شامل ضایعات کشاورزی مانند کاه، پوسته برنج و تفاله نیشکر، ضایعات جنگلی مانند شاخه و برگ درختان و همچنین ضایعات صنعتی مانند کاغذ، مقوا و پلاستیک باشند. کیفیت مواد اولیه نقش اساسی در کیفیت نهایی زغال فشرده دارد.
2. آماده‌سازی مواد اولیه: پس از جمع‌آوری، مواد اولیه باید برای فرآیند فشرده‌سازی آماده شوند. این کار شامل مراحل مختلفی مانند خرد کردن، خشک کردن و آسیاب کردن مواد است. هدف از این مراحل، ایجاد ذرات با اندازه یکسان و رطوبت مناسب برای فشرده‌سازی است.
3. فشرده‌سازی: در این مرحله، مواد اولیه آماده شده توسط دستگاه‌های مخصوص به نام بریکت‌زن یا اکسترودر فشرده می‌شوند. این دستگاه‌ها با اعمال فشار و حرارت، ذرات مواد را به هم متصل کرده و بریکت‌هایی با شکل و اندازه دلخواه تولید می‌کنند. نوع دستگاه بریکت‌زن، فشار و حرارت اعمال شده و همچنین نوع مواد اولیه، بر کیفیت و چگالی زغال فشرده نهایی تاثیرگذار خواهد بود.
4. خشک کردن: پس از فشرده‌سازی، بریکت‌های زغال فشرده باید به طور کامل خشک شوند. این کار می‌تواند به روش‌های مختلفی مانند خشک کردن در آفتاب، استفاده از بخاری یا دستگاه‌های خشک‌کن صنعتی انجام شود. رطوبت باقی‌مانده در بریکت‌ها می‌تواند باعث کاهش کیفیت و ایجاد مشکل در احتراق آن‌ها شود.
5. سرد کردن: پس از خشک شدن، بریکت‌های زغال فشرده باید خنک شوند. این کار برای جلوگیری از ترک خوردن و شکستن بریکت‌ها در اثر تنش‌های حرارتی انجام می‌شود.
6. بسته‌بندی: در نهایت، زغال فشرده سرد شده بسته‌بندی شده و برای حمل و نقل و عرضه به بازار آماده می‌شود. نوع بسته‌بندی می‌تواند متناسب با نوع محصول و نیاز مشتریان متفاوت باشد.

گرمای مورد نیاز فرایند تولید زغال فشرده

محفظه‌ای که برای تولید زغال فشرده استفاده می‌شود، به نظر یک سیلوی فولادی مانند می‌آید. این محفظه ارتفاعی در حدود ۴۰ تا ۵۰ فوت (حدود ۱۲.۲ تا ۱۵.۲ متر) و قطری در حدود ۲۰ تا ۳۰ فوت (حدود ۶.۱ تا ۹.۱۴ متر) دارد. در داخل این محفظه، یک دسته از آتشدان‌ها وجود دارد که تعداد آن‌ها بسته به ظرفیت تولید مورد نظر می‌تواند از سه تا شش عدد متغیر باشد. بخش بالایی این محفظه دارای کمترین دمای اتاق است که به ترتیب حدود ۵۲۵ درجه فارنهایت (حدود ۲۷۵ درجه سانتیگراد) است، در حالی که بخش پایینی تا حدود ۱۲۰۰ درجه فارنهایت (حدود ۶۵۰ درجه سانتیگراد) می‌سوزد.

درباره منابع گرمایی مورد استفاده نیز باید گفت که مشعل‌هایی که از نفت یا گاز استفاده می‌شوند، گرمای مورد نیاز را تأمین می‌کنند. این مشعل‌ها فقط در مراحل ابتدایی و پایانی کوره برای تأمین گرمای لازم مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مراحل میانی، گازهایی که از سوختن چوب تولید می‌شوند، برای حفظ دمای مطلوب در سطح کوره استفاده می‌شوند.

مخلوط شدن یکنواخت مواد داخل محفظه

در داخل هر محفظه، چوب‌ها توسط بازوهای خیزدار که از شفت مرکزی بیرون آمده و عمودی از طریق کل تلاقی عبور می‌کنند، هم زده می‌شوند. این فرآیند آهسته هم زدن (حدود ۱-۲ دور در دقیقه)، احتراق یکنواخت را تضمین می‌کند و مواد را از طریق محل تلاقی به حرکت در می‌آورد. در سطوح مختلف، بازوهای خزنده چوب، چوب‌ها را به سمت سوراخ‌هایی در اطراف شفت مرکزی یا به سمت منافذ اطراف لبه خارجی کوره فشار می‌دهند تا مواد به سطح پایین بعدی منتقل شوند.

با خروج زغال فشرده از محفظه نهایی، با استفاده از اسپری آب سرد، آتش خاموش می‌شود. سپس ممکن است زغال‌ها بلافاصله مورد استفاده قرار گیرند یا در سیلوی ذخیره شوند تا زمان مصرف به آن‌ها برسد. یک دستگاه معمولی می‌تواند تقریباً ۵۵۰۰ پوند (حدود ۲.۵ متریک تن) محصول را در ساعت تولید کند.

بریکت زدن و بسته بندی

بریکت زدن و بسته‌بندی، مراحل مهمی در فرآیند تولید زغال فشرده هستند که نقش مهمی در کیفیت، ماندگاری و سهولت استفاده از محصول نهایی ایفا می‌کنند.

انتخاب روش بریکت زدن و نوع بسته‌بندی مناسب، به عوامل مختلفی مانند نوع مواد اولیه، ظرفیت تولید، شرایط حمل و نقل و سلیقه‌ی مشتری بستگی دارد.

با توجه به اهمیت این دو مرحله، تولیدکنندگان زغال فشرده باید از تجهیزات و روش‌های مناسب برای بریکت زدن و بسته‌بندی محصولات خود استفاده کنند تا بتوانند محصولی با کیفیت بالا و ماندگاری طولانی به مشتریان خود ارائه دهند.