Производство активированного древесного угля в мире постоянно растёт и превышает 500 тыс. тонн в год, из которых большая часть выпускается в Се­верной Америке, Европе (Нидерланды, Франция, Бельгия, Швейцария), Японии и Китае. Потребность в нём не удовлетворена.

Активированный древесный уголь применяется во многих процессах хими­ческой, медицинской, пищевой и других технологий, а также в военно — технической области. Только активированный древесный уголь позволяет удов­летворить постоянно возрастающие потребности в чистой питьевой воде. Обра­зующийся при производстве пирогаз позволяет удовлетворять потребность лес­ных участков и посёлков в тепле и энергии.

Активированный древесный уголь производится в России на заводе в г. Перми на установках, представляющих собой сложные дорогостоящие произ­водственные комплексы. Создание подобного производства в Хабаровском крае, располагающем значительным запасом сырья, но не имеющего развитого хими­ческого производства, по ряду причин невозможно.

Единственным путём производства активированного угля в условиях Дальнего Востока является создание технологии малых форм, технологий и обо­рудования, которые могут быть приближены к сырью для производства.

В качестве сырья может быть использован древесный уголь и размолотая древесина (щепа, опилки).

Перед употреблением сырьё подвергается подготовке: древесный уголь размалывается до фракции минус 4 мм, опилки подвергаются сушке и грануля­ции. Все малые установки находятся в стадии лабораторных и опытных работ.

Продуктом производства является активированный древесный уголь, имеющий самое разнообразное применение, парогаз и смолы. Активированный уголь из древесины имеет большие преимущества перед углями, получаемыми из минеральных углей, из-за значительно низкой зольности (см. табл.12).

Активированный уголь применяется также для:

— извлечения жидких углеводородов из природного газа,

— извлечение растворителей при утечке растворителей в различных процес­сах, например при печати,

— очистка ацетилена,

— обессеривание при очистке катализаторов при очистке промышленных

Газов,

— удаление радиоактивных газов из воздуха и гелия,

— фильтры для сигарет,

— очистка ванн в гальванотехнике,

— производство нейлона,

— производство винилхлорида и винилацетата.

Применение активных углей в различных отраслях промышленности

(марки углей).

Особой значимости применения является импрегированный древесный уголь для очистки питьевой воды в бытовых фильтрах с бактерицидными свойствами.

Парогаз используется для получения тепла и пара, а также коптильных аг­регатов (типа «жидкий дым»).

Смолы подразделяются на отстойные и растворимые, применяемые в производстве:

— резинотехнических изделий,

— в канатном производстве,

— в электропромышленности,

— антиокислителей,

— в качестве флотоагентов.

Объём мирового рынка 500 000 т/год. СССР производил 200 000 т/год. По данным научно — исследовательского и технологического института углерод­ных сорбентов, г. Пермь, мощности по производству сорбентов удовлетворя­ются на 30-35 %. По данным Электростальского научно-исследовательского технологического института (ЭНИТИ) после 2000 года потребность в активиро­ванных углях_достигнет 200 000 т в год. В это же время «ВНИИДРЕВ» оценива­ет потребность внутреннего рынка России в углеродных материалах в 1,5 млн. т в год.

Цены реализации

Оборудование для производства активированного древесного угля (АДУ) — это установки большой производительности, которые под силу экс­плуатировать большим предприятиям (например, завод «Сорбент», г. Пермь). Среди них имеются: — печи шахтные объёмом 50 м;

-печь системы «Ламбиот» — производительностью 75 000 пл. м /год — проект завода по производству АДУ (один из авторов Санкт — Петербургский технологический институт) производительностью 300 т/год. Проектная стоимость 630 000 $.

Печи малого объёма и сравнительно малой производительности про­мышленностью не производятся. Имеются отдельные разработки. Среди них разработка Красноярского НИИХХ, Красноярского технологического инсти­тута, установка «Поликор», установка «Мидас». Все малые установки нахо­дятся в лабораторной стадии.

В Хабаровском крае также проведены лабораторные исследования тех­нологии активирования и проведена эскизная проработка опытно- промышленной установки.

В 2002 году будет выполнено макетирование и испытания для проверки принятых конструкторских и технологических решений, а также разработана конструкторская документация на опытно — промышленную установку. В основу технологического процесса активации принята обработка древесного угля пе­регретым до температуры 850 — 950 °С водяным паром. В печи НТА-1 конст­рукции НПО «Новые технологии» обработка ведётся в реторте, имеющей ру­башку, в которую поступают дымовые газы от топки, работающей на древеси­не. Газами той же топки перегревается пар. Расход пара составляет 300 кг на 1 т угля. Производительность печи составляет от 50 до 100 кг в час. Печь может работать в непрерывном режиме и циклично по мере накопления сырья.

Полная конфигурация участка переработки отходов лесопереработки предусматривает получение активированного угля из угля древесного (сырца) и отходов лесопиления (табл. 14).

Уголь сырец производится из отходов лесозаготовки непосредственно на мобильных печах, например, НТУ-1.

Для случая использования в качестве сырья отходов лесопиления (опи­лок, мелкой щепы) в состав участка не будет входить склад угля древесного и общая площадь участка составит 282 м2.

Технологический процесс состоит из следующих основных операций:

1. Склад древесного угля. Уголь древесный доставляется автомобиль­ном транспортом в мешках рогожных или коробах на базу по переработке угля, складируется в складе, обеспечивающим защиту от осадков. Объём склада ра­вен месячной производительности 5-10 печей НТУ-2 60 — 100 т, т. е. 180 — 350 м. При высоте штабеля 2 м полезная площадь склада должна быть от 90 до 175 м2.

2. Дробильная группа. Уголь дробится на шнековой дробилке до раз­меров не более 25 мм. Фракция более 25 мм подаётся на повторное дробление. Раздробленный уголь сжатым воздухом перегоняется в цикл с бункером сырья для активации, расположенным над печью активации НТА-1. Аналог циклона — вихревой скруббер марки ВС-2,5 фирмы ВТ (вихревые технологии).

3. Печь для активации НТА-1 состоит из топки-парогенератора, реак­тора с колошниковым загрузочным и разгрузочным шнековым устройствами, дымоотвода с экономайзером, скруббера-конденсатора на тракте парогазового тракта. Производительность печи:

На входе…………………… 2 160 кг/сутки древесного угля (ДУ), 88 кг / час.

На выходе………….. 1 080 кг / сутки активированного угля (АУ), 45кг/час.

4. Группа помола АУ на товарные фракции. Активированный уголь пневмотранспортом подаётся в скруббер и бункер-питатель вихревой мельни­цы для помола до фракции 10 — 100 мкм или другой мельницы для помола до круптости, согласованной с заказчиком. От мельниц АУ подаётся на циклоны с накопителем продукта.

5. Группа затаривания АУ. АУ из бункеров рассыпается в упаковоч­ные мешки и зашивается (заваривается).

6. Склад готовой продукции — закрытый, защищённый от осадков, по­лезной площадью 50 — 100 м.

Комплекс оборудования размещается в одном помещении высотой не менее 6 — 7 м и площадью не менее 80 м2. Общая площадь — не менее 220 м2.