Specifična i obujamska težina drvenog ugljena u 1 m³

Drveni ugljen porozan je ugljični materijal koji se dobiva zagrijavanjem drva bez pristupa zraka ili uz vrlo ograničen pristup kisika. Taj se proces naziva piroliza ili suha destilacija drva. Obično počinje pri temperaturi višoj od 280 °C i provodi se u posebnim pećima ili postrojenjima za pougljenjivanje.

Kvaliteta gotovog drvenog ugljena ovisi o:

• vrsti i vlažnosti drva;
• načinu zagrijavanja drvne mase;
• temperaturnom režimu;
• vrsti peći ili opreme za pougljenjivanje.

Proizvodnja se uvjetno dijeli na:

• prethodno sušenje drvne mase;
• toplinsku razgradnju drva u zadanom temperaturnom rasponu;
• zadržavanje i hlađenje gotovog proizvoda.

Nakon pougljenjivanja masa gotovog proizvoda obično je znatno manja od mase početnog suhog drva. Gubitci su povezani s uklanjanjem vlage, hlapljivih tvari i produkata razgradnje drva.

Fizikalne značajke i kemijski sastav drvenog ugljena

Sastav drvenog ugljena ovisi o temperaturi proizvodnje. Pri višoj temperaturi povećava se udio ugljika, a smanjuje sadržaj vodika, kisika i dušika. Zbog porozne strukture drveni ugljen ima dobru sposobnost sorpcije.

Pri skladištenju ga treba zaštititi od vlage, otvorenog plamena i uvjeta u kojima je moguće samozagrijavanje. Veće količine najbolje je čuvati na suhom i prozračnom mjestu uz poštovanje protupožarnih zahtjeva.

Prema veličini komada drveni ugljen može biti sitan i krupan. U praksi se pojavljuju frakcije od približno 6–12 mm i veliki komadi od 25 mm i više.

Glavni proračunski pokazatelji ovise o vrsti drva i uvjetima pougljenjivanja. Približne vrijednosti prikazane su u tablici.

Ogrjevna vrijednost drvenog ugljena ovisi o temperaturi pougljenjivanja, vlažnosti i kvaliteti sirovine. Nakon vađenja iz peći vlažnost može iznositi oko 2–4 %, a tijekom skladištenja narasti na 7–15 %. Za ugljen dobiven pri temperaturi od približno 380–500 °C toplina izgaranja može iznositi oko 7500–8100 kcal/kg.

Izračun važnih pokazatelja suhog drvenog ugljena

Na masu drvenog ugljena nakon proizvodnje utječu:

• kvaliteta i vrsta drva;
• dimenzije umetnutog materijala;
• vrsta postrojenja za pougljenjivanje;
• promjene temperature tijekom pougljenjivanja;
• vlažnost gotovog proizvoda pri skladištenju.

Specifična težina mijenja se ovisno o vrsti drva. Za brezov ugljen iznosi oko 0,38 g/cm³, za borov oko 0,29–0,30 g/cm³, a za smrekov oko 0,26 g/cm³. Za skladišne procjene češće se koristi nasipna masa suhog drvenog ugljena po 1 m³.

Područja primjene drvenog ugljena

Drveni ugljen primjenjuje se u industriji, obrtništvu i kućanstvu. Glavna su područja:

• crna metalurgija;
• obojena metalurgija;
• proizvodnja sorbenata i filtarskih materijala;
• farmacija i apsorpcijski pripravci;
• kovački radovi;
• kućna uporaba za grijanje, pripremu hrane i gospodarske poslove.

Sposobnost sorpcije drvenog ugljena proizlazi iz njegove razvijene porozne strukture.