Greutatea specifică și volumică a cărbunelui de lemn într-un m³
Cărbunele de lemn este un material carbonos poros obținut prin încălzirea lemnului fără aer sau cu acces foarte limitat la oxigen. Procesul este numit piroliză sau distilare uscată. Începe de obicei peste 280 °C și se desfășoară în cuptoare sau instalații speciale.
Calitatea produsului depinde de:
- specia și umiditatea lemnului;
- metoda de încălzire;
- regimul de temperatură;
- tipul cuptorului sau instalației.
Producția se împarte convențional în:
- uscarea preliminară a lemnului;
- descompunerea termică în intervalul stabilit;
- menținerea și răcirea produsului finit.
După ardere, masa produsului finit este mult mai mică decât masa lemnului uscat inițial. Pierderile sunt legate de eliminarea umidității, substanțelor volatile și produșilor descompunerii.
Particularități fizice și compoziție chimică
Compoziția depinde de temperatura de obținere. La temperatură mai mare crește proporția carbonului și scade conținutul de hidrogen, oxigen și azot. Datorită structurii poroase, cărbunele are capacitate bună de sorbție.
La depozitare trebuie protejat de umezeală, foc deschis și condiții de autoîncălzire. Loturile mari se păstrează în spații uscate, ventilate, cu respectarea cerințelor de incendiu.
După dimensiune poate fi fin sau grosier. În practică se întâlnesc fracții de circa 6-12 mm și bucăți mari de 25 mm și peste.
Indicatorii depind de specia lemnului și condițiile de ardere. Valorile orientative sunt în tabel.
| Tip | Greutatea în vrac a unui m³ (kg) | Densitatea (g/cm³) | Greutatea specifică (kg/m³) |
| De molid | 100-120 | 0,26 | 260 |
| De pin | 130-140 | 0,29 | 290 |
| De mesteacăn | 175-185 | 0,38 | 380 |
| De fag | 195 | 0,45 | 450 |
Puterea calorifică depinde de temperatura de ardere, umiditate și materia primă. După scoaterea din cuptor, umiditatea poate fi circa 2-4%, iar la depozitare poate crește la 7-15%. Pentru cărbunele obținut la 380-500 °C, căldura de ardere poate fi circa 7500-8100 kcal/kg.
Calcularea indicatorilor cărbunelui uscat
Greutatea după producere este influențată de:
- calitatea și specia lemnului;
- dimensiunile materialului încărcat;
- tipul instalației;
- variațiile de temperatură la carbonizare;
- umiditatea produsului la depozitare.
Greutatea specifică diferă după specie. Pentru mesteacăn este circa 0,38 g/cm³, pentru pin 0,29-0,30 g/cm³, iar pentru molid circa 0,26 g/cm³. Pentru evaluarea în depozit se folosește mai des greutatea în vrac a unui m³ de cărbune uscat.
Domeniul de utilizare
Cărbunele de lemn este folosit în industrie, meșteșuguri și gospodărie:
- metalurgia feroasă;
- metalurgia neferoasă;
- producerea sorbenților și materialelor filtrante;
- farmaceutică și preparate absorbante;
- fierărie;
- încălzire, pregătirea alimentelor și treburi gospodărești.
Capacitatea de sorbție se datorează structurii poroase dezvoltate.
Întrebări frecvente
Cât cântărește 1 m³ de cărbune de lemn?
Greutatea în vrac depinde de specia lemnului și dimensiunea bucăților. Orientativ, cărbunele de molid cântărește 100-120 kg/m³, cel de pin 130-140 kg/m³, iar cel de mesteacăn 175-185 kg/m³.
Prin ce diferă greutatea în vrac de densitate?
Greutatea în vrac include golurile dintre bucățile din grămadă, iar densitatea se referă la materialul propriu-zis. De aceea, greutatea în vrac este întotdeauna mult mai mică.
Ce influențează greutatea la depozitare?
Masa este influențată de umiditate, fracție, specia lemnului, gradul de carbonizare și compactarea la depozitare. Cărbunele umezit devine mai greu.