Брикет ( французский: [bʁikɛt] ; также пишется как брикет ) — это сжатый блок угольной пыли [1] или другого горючего материала биомассы (например, древесного угля , опилок , щепы , [2] торфа или бумаги ), используемый в качестве топлива и растопки. чтобы начать пожар . Этот термин происходит от французского слова brique , что означает кирпич .
Угольные брикеты издавна производятся как средство использования «мелкого угля», мелкоизмельченного угля, неизбежно образующегося в процессе добычи . В противном случае его трудно сжечь, так как трудно обеспечить достаточный приток воздуха через огонь из этих мелких кусочков; Кроме того, такое топливо имеет тенденцию подниматься и выходить из дымохода под действием тяги , образуя видимый черный дым.
Первые брикеты были известны как соломовые бомбы и формовались вручную с использованием небольшого количества влажной глины в качестве связующего. Их было трудно эффективно сжечь, поскольку несгоревшая глина давала большое содержание золы, блокируя поток воздуха через решетку.
Благодаря викторианским разработкам в области машиностроения , в частности гидравлическому прессу , стало возможным производить машинные брикеты с минимальным содержанием связующего. Использовалось связующее смола или пек , полученное сначала при производстве газа , а затем из нефтехимических источников. Эти связующие полностью сгорели, что сделало топливо малозольным. Запатентованной маркой брикетов с угольного месторождения Южного Уэльса была Phurnacite, разработанная Идрисом Джонсом для Пауэлла Даффрина . [3] [4] Они были предназначены для имитации высококачественного антрацитового угля, например, из мер Cynheidre . Это включало смешивание смеси углей разных марок и угольных шахт. Фурнацит использовал следующую смесь: [4]
Ранние брикеты были большими и имели форму кирпича. [4] Брикеты фурнацита позже приняли квадратно-овальную форму. Эта правильная форма хорошо подходит для использования в качестве хорошей топки с обильным потоком воздуха. Их также легко кормить механически, что позволяет разработать отопительные котлы с автоматическим управлением, которые могут работать в течение нескольких дней без вмешательства человека.
Угольные брикеты, продаваемые для приготовления пищи, могут включать: [5] [6]
Как правило , угольный брикет нагревает походную жаровню примерно на 25 °F (14 °C), поэтому 20 угольных брикетов нагреют ее на 500 °F (280 °C). [7]
Домашние угольные брикеты (называемые тадон ) были обнаружены после производства древесного угля в истории Японии. В период Эдо в качестве связующего вещества широко использовался полисахарид, добываемый из красных водорослей . После импорта паровых двигателей в период Мэйдзи уголь и глина стали основными ингредиентами японских брикетов. Эти брикеты рентан и маметан экспортировались в Китай и Корею. Сегодня угольные брикеты избегают из-за выбросов оксида серы . Угольные брикеты до сих пор используются для традиционного приготовления пищи или приготовления пищи на открытом воздухе. Древесные хлопья, такие как опилки или кофейная пыль, являются основными ингредиентами современных брикетов массового потребления (например, Огатан ).
По всему Китаю цилиндрические брикеты, называемые «фэн во мэй» (улейный уголь 蜂窩煤/蜂窝煤), «Мэй» (уголь 煤) или «лиан тан» (замешанный уголь 練炭/练炭), используются в специальных плитах.
Происхождение «Мэй» - «Рэнтан» (смесь угля 練炭) из Японии. Рэнтан был изобретен в Японии в 19 веке и распространился в Маньчжоу-Го , Корее и Китае в первой половине 20 века. В Маньчжоу-Го и Пхеньяне было много фабрик Рэнтан . Хотя Рэнтан вышел из употребления в Японии после 1970-х годов, он до сих пор популярен в Китае и Вьетнаме ( «чем» уголь).
Плиты представляют собой простые керамические сосуды с металлической внешней поверхностью. Изготавливаются два типа: одинарный или тройной брикет, причем последний удерживает брикеты вместе бок о бок. Эти плиты могут вместить двойную стопку цилиндров. Разжигается небольшой огонь трута, на который ставится цилиндр(ы). Когда баллон израсходован, сверху с помощью специальных щипцов кладут еще один баллон, а тот, что внизу, поджигает его. Огонь можно поддерживать, заменяя использованные баллоны на новые и сохраняя все еще светящийся использованный баллон.
Каждого цилиндра хватает более часа. Эти плиты используются для приготовления или кипячения чая, яиц, супов, тушеных блюд и т. д. Цилиндры доставляются на предприятия обычно на тележках и стоят очень недорого.
В Ирландии брикеты из торфа — продукта разложения болотных растений в среде с низким содержанием кислорода — являются распространенным видом твердого топлива, в значительной степени заменяющим куски сырого торфа в качестве бытового топлива. Эти брикеты состоят из измельченного торфа, спрессованного с образованием практически бездымного, трудногорючего, легко хранящегося и транспортируемого топлива. Хотя они часто используются в качестве единственного топлива для костра, они также используются для быстрого и легкого разжигания угля. Торфяные брикеты также иногда используются для приготовления мяса и овощей на гриле , поскольку они придают еде неповторимый аромат. [8] Bord na Móna — ирландская государственная компания по добыче торфа, которая также занимается производством торфяных брикетов.
[9] Брикеты биомассы производятся из сельскохозяйственных отходов и заменяют ископаемое топливо , такое как нефть или уголь, и могут использоваться для обогрева котлов на производственных предприятиях, а также находят применение в развивающихся странах . [9] Брикеты из биомассы являются технически возобновляемым источником энергии, и их выбросы не представляют собой антропогенный парниковый газ , в отличие от выбросов от традиционных угольных брикетов, поскольку любой высвободившийся углерод в новейшей истории был взят непосредственно из атмосферы, а не изолирован глубоко в земле. в каменноугольный период, как и в случае с углем.
Хотя брикетирование является подходящей технологией для производства возобновляемой энергии, его распространение ограничено. Особенно из-за высоких первоначальных инвестиций и энергопотребления пресса для брикетирования высокого давления. Однако ручные прессы для брикетирования низкого давления (рабочее давление <5 МПа) могут представлять собой подходящую альтернативу с точки зрения простоты использования и умеренного энергопотребления для развивающихся стран. [10]
Ряд компаний в Индии перешли с мазута на брикеты из биомассы, чтобы сэкономить на котельном топливе. Использование брикетов биомассы преобладает в южных частях Индии, где уголь и мазут заменяются брикетами биомассы. Ряд предприятий в Махараштре (Индия) также используют брикеты биомассы в качестве котельного топлива. Использование брикетов биомассы позволяет заработать углеродные кредиты за сокращение выбросов в атмосферу. Lanxess India и несколько других крупных компаний предположительно используют брикеты из биомассы для получения углеродных кредитов, переключая свое котельное топливо. Брикеты из биомассы также обеспечивают более высокую теплотворную способность на кг и экономят около 30–40 процентов затрат на котельное топливо.
Популярный брикет биомассы, появившийся в развитых странах, использует такие отходы, как опилки, сжимает их, а затем экструдирует, чтобы получить восстановленное бревно, которое может заменить дрова. Это аналогичный процесс формования древесных гранул, но в большем масштабе. В этом процессе не участвуют никакие связующие вещества. Природный лигнин, содержащийся в древесине, связывает частицы древесины вместе, образуя твердое вещество. Сжигание древесного брикета гораздо эффективнее, чем сжигание дров. Влажность брикета может составлять всего 4%, тогда как влажность зеленых дров может достигать 65%.
Например, параметры топливных брикетов, изготовленных методом экструзии из опилок в Украине :
(МДж = мегаджоули. 3,6 МДж = 1 кВтч.)
Экструзионная технология производства брикетов представляет собой процесс экструзии шнековых отходов (соломы, лузги подсолнечника, гречки и т.п.) или мелкоизмельченных древесных отходов (опилок) под высоким давлением при нагреве от 160 до 350 °С (от 320 до 662 °F). . Как показано в таблице выше, качество таких брикетов, особенно теплосодержание, намного выше по сравнению с другими методами, такими как использование поршневых прессов.
Брикеты из опилок с течением времени были разделены на два различных типа: с отверстиями в центре и твердые. Оба типа классифицируются как брикеты, но формируются с использованием разных технологий. Твердый брикет изготавливается с помощью поршневого пресса, который сжимает вместе слои опилок. Брикеты с отверстием производятся шнековым прессом. Отверстие происходит от винтовой резьбы, проходящей через центр, но оно также увеличивает площадь поверхности бревна и способствует эффективному сгоранию .
Бумажные брикеты — это побочный продукт брикетировочной машины, которая сжимает измельченный бумажный материал в небольшую цилиндрическую форму. Брикеты часто продаются как дополнительные системы к существующим системам измельчения с помощью дезинтегратора или роторно-ножевой мельницы. АНБ имеет правила максимального размера частиц измельченного бумажного материала, проходящего через дезинтегратор или роторно-ножевую мельницу, который обычно не превышает 3 квадратных мм ( 1 ⁄ 8 дюйма). [11] Это означает, что материал, выходящий из дезинтегратора, имеет подходящий размер для прессования в бумажные брикеты, в отличие от измельчителей полосовой резки, которые производят длинные листы бумаги.
После обработки в дезинтеграторе частицы бумаги обычно пропускаются через воздушную систему для удаления пыли и нежелательных магнитных материалов перед отправкой в брикетировщик. Воздушная система также может отвечать за регулирование содержания влаги в частицах отходов, поскольку брикетирование оптимально работает в определенном диапазоне влажности. Исследования показали, что оптимальный процент влажности измельченных частиц составляет 18% для бумаги и 22% для пшеничной соломы. [12]
Брикетированная бумага имеет множество заметных преимуществ, многие из которых сводят к минимуму воздействие бумажных отходов, образующихся в системе измельчения. Некоторые производители заявляют о сокращении объема брикетированных бумажных отходов до 90% по сравнению с традиционным измельчением. Уменьшение объема измельченных отходов позволяет более эффективно их транспортировать и хранить, снижая затраты и топливо, необходимое в процессе утилизации.
Помимо экономии средств, связанной с уменьшением объема отходов, бумажные брикеты более полезны на бумажных фабриках для создания переработанной бумаги, чем несжатый измельченный материал. Прессованные брикеты также можно использовать в качестве топлива для разжигания огня или в качестве изоляционного материала.
Эксперты обычно предупреждают, что угольные горелки не следует использовать в закрытых помещениях для обогрева домов из-за очевидной опасности отравления угарным газом . [13]
.jpg/1280px-Ogatan(JapaneseBriquetteCharcoal).jpg)