3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как производить биотопливо в домашних условиях

Как производить биотопливо в домашних условиях

На морских и материковых просторах нашей планеты произрастает огромное количество биомассы. При этом человечество использует очень малую долю энергии, что содержится в этой растительной массе, предпочитая сжигать углеводороды. Но времена меняются и ранее никому не нужные отходы становятся сырьем для производства различных видов биотоплива. В продаже появились различные евродрова, пеллеты и брикеты, изготовленные из таких отходов. Однако, если дома есть подходящие условия, то почему бы и не сделать биотопливо своими руками? В данном материале будет рассказано, из чего и как можно изготавливать горючее в домашних условиях.

Изготовление брикетов на производстве

Чтобы получить четкое понятие, как самостоятельно изготавливать брикеты, в том числе для печи булерьян, прежде необходимо узнать, как изготавливаются они в фабричных условиях.

Сырье

Любой из имеющихся способов предваряет подготовительный этап, во время которого происходит измельчение сырья и его сушка.

Сырьем являются древесные опилки и некоторые более крупные части отходов древесной обработки. Сушка проводится до тех пор, пока показатели влажности приблизятся к 8-10 процентам. Интересно, что в качестве сырья для евродров также могут быть использованы всевозможные агропромышленные отходы (например, лузга или шелуха семечек) и угольная пыль.

Брикетирование

Следующий производственный процесс – это прессование опилок, или брикетирование. Сегодня это можно сделать двумя различными способами:

И в том и в другом случае в результате мощного сдавливания измельченной древесины из нее начинает выделяться лигнин – особое природное вещество. Именно он становится связующим составом для рассыпчатой массы сырья. Разница процессов состоит только в различных методах сдавливания. В одном случае используется гидравлический пресс, способный развивать усилие до 300-600 Бар.

От силы этого сжатия измельченная древесина разогревается, и это способствует образованию твердого прямоугольного брикета.

При другом методе, экструзионном, древесное сырье засыпается в специальный бункер агрегата, и, по аналогии с мясорубкой, шнеком передвигается в конический рабочий канал, который сужается. Именно там и осуществляется сжатие, во время которого шнековый пресс развивает невероятно мощное усилие до одной тысячи бар.

По мере готовности из экструдера выходят сделанные из опилок дрова в виде шестигранников. Перед этим они проходят термическую обработку, и обрезаются специальным ножом по точным размерам.

Используемое сырье

Топливные брикеты в домашних условиях, а также в условиях производственного предприятия изготавливают из различных видов сырья, в роли которого чаще всего выступают отходы различного происхождения. Так, в зависимости от используемого для брикетирования сырья это могут быть:

  • брикеты для топки из опилок;
  • пеллеты из соломы;
  • топливные брикеты из листьев или хвои;
  • торфяные брикеты;
  • топливные брикеты из бумаги или картона;
  • угольные брикеты;
  • пеллеты из пшеничной, рисовой и гречишной шелухи;
  • топливные брикеты, которые делаются из лузги подсолнечника.

Чаще всего в домашних условиях организуют производство топливных брикетов из опилок, поскольку такое сырье несложно найти в требуемых количествах и обходится оно недорого. Кроме того, брикетированное топливо, изготовленное из такого сырья, характеризуется достаточно высокой теплоотдачей, что делает его производство и последующее применение целесообразным с финансовой точки зрения.

Вот из такой горки опилок можно получить довольно эффективное топливо

Биодизель в домашних условиях

Биодизель – это топливо, получаемое из любого растительного масла (подсолнечное, рапсовое, пальмовое).

Краткое описание процесса производства биодизеля :

  1. Растительное масло смешивают с метанолом и катализатором.
  2. Смесь подогревают на протяжении нескольких часов (до 50-60 градусов).
  3. В процессе этерификации происходит расслоение смеси на глицерин, который оседает вниз и биодизель.
  4. Глицерин сливают.
  5. Дизель очищают (выпаривают, отстаивают и фильтруют).

Готовый продукт подходящего качества прозрачный и с нейтральным pH.

Выход биодизеля из растительного масла примерно 95%.

Минус домашнего изготовления биологического дизеля – высокая стоимость растительного масла. Имеет смысл производить биодизель своими руками только при наличии собственных полей под выращивание рапса или подсолнечника. Либо имея постоянный источник поставки дешёвого переработанного растительного масла.

Камины на биотопливе – это декоративный элемент интерьера с живым огнём. Промышленное производство биокаминов предлагает модели самых различных размеров и конфигураций. Однако многие делают биокамины своими руками.

Читать еще:  Пасхальные самоделки. Пасхальный букет своими руками

Устройство биокамина очень простое: ёмкость для жидкого топлива, решётка и горелка. Остальное дело вкуса.

Чтобы сделать топливный блок для биокамина своими руками, нужно взять металлический короб, внутрь поставить ёмкость с биоэтанолом. Накрыть короб металлической решёткой (можно взять простую решётку для барбекю). Установить на решётку фитиль, поджечь и биокамин готов.

По сути, это всё, что нужно, чтобы сделать биокамин своими руками. Остаётся задекорировать его камнями или другими элементами на свой вкус.

Тепла от такого камина совсем немного, это скорее просто оригинальное украшение дома.

Не требуется вытяжки или специально оборудованного места, поэтому биокамины подходят даже для квартиры. Для их установки не нужно специальное разрешение газовой или пожарной службы.

Вполне возможно сделать и топливо для биокамина своими руками. В его состав входит этанол и бензин. Рассмотрим процесс производства биоэтанола в домашних условиях.

Потребуются такие ингредиенты:

  • Этиловый спирт 96%, продаётся в аптеке
  • Авиационный бензин (его ещё используют для заправки зажигалок). Он практически без запаха, что важно для использования в жилом помещении.

На литр спирта нужно всего около 70 г. бензина. Хорошо перемешать и залить в ёмкость для топлива. Литра биотоплива хватит от 2 до 8 часов непрерывного горения, в зависимости от типа горелки камина и интенсивности пламени.

Биоэтанол – безопасный вид топлива, при его сгорании выделяется только водород в газообразном состоянии и углекислый газ. Однако открытый огонь сжигает кислород, поэтому нужно регулярно проветривать комнату. Также это поможет удалить избыток углекислого газа из воздуха.

Основные преимущества

Топливные брикеты являются современным видом альтернативного топлива. Их можно использовать в любых печах, каминах, котлах, мангалах, барбекю. Представляют собой евробрикеты цилиндрические заготовки, напоминающие дрова, либо прямоугольные кирпичики. Небольшие габариты позволяют размещать их в топках любого размера.

Из чего делают брикеты? Чаще всего используют древесину (опилки, стружку, пыль), но используют и солому, бумагу, торф, уголь, шелуху семян или орехов и даже навоз. Состав евробрикета может значительно отличаться, в зависимости от того, какая технология используется при производстве.

В то же время все виды сырья, из которого можно произвести еродрова являются природными, абсолютно натуральными. Изготовление топливных брикетов в домашних условиях позволит создать экологичный продукт, который практически полностью будет сгорать в топке печи и при этом выделять минимум дыма.

Сделанный в домашних условиях евробрикет можно использовать для растопки банной печи или отопления дома. Поскольку сырье спрессовано достаточно сильно и количество влаги минимальное, топливный брикет долго горит, постоянно выделяя большое количество тепла. Интересный момент подметили люди, уже активно использующие подобное топливо: если растапливать экодровами свой мангал и жарить на нем еду, при попадании на брикеты жира он не воспламеняется.

Для печей, котлов и каминов, работающих на твердом топливе, отличным вариантом станут брикеты из опилок. Они неспешно разгораются, но после горят длительное время и выделяют большое количество тепла. Объясняется это высокой плотностью изделия из прессованной древесины. Теплоотдача от брикетов значительно превышает уровень тепла, получаемый при сгорании даже самых сухими дров, хранение и сушка которых заняли минимум год.

Влажность топливных брикетов составляет 8-9%, сухие дрова в свою очередь имеют показатель в 20%. Получается, что изготавливаемый из той же древесины брикет, горит лучше самой древесины. Такой эффект образуется вследствие того, что при горении топливным брикетам не нужно испарять большое количество влаги.

Брикет горит стабильным огнем, без всплесков, искр, треска, а количество дыма, выделяемого при горении, можно охарактеризовать как малое. Закладывать подобное топливо в печь крайне удобно, поскольку все изделия имеют одинаковую правильную форму.

Небольшая хитрость: если требуется создать интенсивный огонь с большой теплоотдачей, следует закладывать топливные брикеты в топку на некотором расстоянии друг от друга и, наоборот, для поддержания тления, необходимо плотно соединить в топке все экодрова.

Как и любой товар, топливные брикеты не лишены минусов:

  • Прежде всего стоит отметить, что они очень уязвимы к влаге, поэтому продаются в целлофановой упаковке.
  • Брикеты не способны противостоять механическим воздействиям, особенно изделия, сделанные по технологии РУФ, не обожженные снаружи.
  • Если вы захотите наладить изготовление подобных вещей дома, это влетит вам в копеечку, хотя на длинной дистанции выгода непременно будет. Дело в том, что вам придется приобрести установку для измельчения, сушилку и пресс-машину, чтобы проводить весь цикл работ с сырьем. С подходящим оборудованием наладить кустарное производство топливных брикетов можно будет даже в собственном гараже.
Читать еще:  Самодельная мобильная электростанция (генератор) (схемы и чертежи)

Оборудование для изготовления пеллетов

Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.

Совет. Сделать станок для самодельных пеллет на основе покупных деталей – решение рискованное. Проверить качество материала и точность обработки вы не сможете, а матрица может быстро выйти из строя. Лучше найти необходимый материал и дать заказ специалистам – станочникам.

Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:

На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.

Важно. Закаленные детали для пеллетного пресса должны пройти процесс шлифовки всех рабочих поверхностей.

Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:

Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:

Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.

Самодельная дробилка

Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.

Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.

Примечание. Здесь тоже нужен мощный двигатель, чтобы пилы могли хорошо «грызть» ветки и прочие небольшие деревяшки.

Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:

Сушилка для опилок

Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:

Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.

Читать еще:  Самодельный фильтр-осушитель (влагоотделитель) для компрессора

Для справки. Когда делают пеллеты из свежих отходов деревообработки, то самые большие энергозатраты приходятся именно на процесс высушивания. Для домашнего производства они могут оказаться слишком большими, сводя на нет всю выгоду от этой затеи.

Необходимое оборудование

Несмотря на относительную несложность получения топлива, кое-каким оборудованием обзавестись все же придется. Или приспособить имеющееся под новые нужды. Что потребуется:

  • Измельчитель. Без него не обойтись, поскольку, чем мельче сырье, тем плотнее готовый брикет. А при изготовлении его своими руками в ход идет материал самых разных фракций. Тратиться на закупку не придется, если в вашем хозяйстве имеется устройство, рубящее растительность для ее отправки в компост. Изобретатели с умелыми руками приспосабливают под измельчитель старую стиралку активаторного типа – меняют собственно активатор ножами;
  • Какая-либо емкость, где сырье будет замешиваться перед помещением в матрицу. Неплохо было бы дополнить «корыто» миниатюрной бетономешалкой или строительным миксером. В отсутствие того и другого готовьтесь к тяжелой физической работе по вымешиванию сырья;

  • Пресс для производства топливных брикетов. Может быть ручным или гидравлическим, иметь вид настенной или напольной установки. В общих чертах пресс для производства брикетов из опилок и других растительных отходов состоит из основательной рамы, выполненной из стали, и того, что можно назвать рабочей частью;
  • Матрицы, с помощью которых будут формироваться брикеты. Могут быть в виде стандартных кирпичиков, но удобнее использовать цилиндрические формы – меньше возни. Хотя складировать и хранить будет несколько сложнее. Матрица обязательно должна иметь перфорированные стенки: через отверстия будет отводиться выдавливаемая прессом из заготовки влага.

Особое внимание стоит уделить моменту прессования. Мускульные воздействия – это траты времени и сил при низкой эффективности. Опытные мастера рекомендуют оснащать пресс для производства топливных брикетов гидравлическим домкратом от автомобиля. Его следует фиксировать на верхней раме пресса вверх ногами.

Самодельный гранулятор

Чтобы сделать станок для производства пеллет своими руками, потребуется чертеж. Зачастую проблемы возникают уже на стадии его поиска, так как мастера редко делятся секретами своей работы. Некоторые из них предлагают приобрести у них готовый станок, но его стоимость будет высокой. Для создания самодельного гранулятора потребуется изготовить несколько основных узлов.

Одним из главных среди них является матрица. Следует предупредить, что самостоятельно сделать ее будет довольно сложно, так как потребуется профессиональное оборудование и хорошие навыки работы с ним. Похожая матрица используются для изготовления комбикорма, и стоит попробовать ее приобрести.

Если такой возможности нет, то из металла толщиной от 20 мм предстоит вырезать круглую заготовку. Затем на ней размечается и высверливается посадочное отверстие с пазом для фиксации на валу электродвигателя. Отверстия для прессовки должны иметь коническую форму. Без специальной фрезы их сделать невозможно. Также следует сказать, что наружный диаметр детали может быть любым, и чем он больше, тем выше окажется производительность оборудования.

Второй ответственный узел станка — мощные зубчатые катки. Они монтируются на вал с помощью подшипников качения. Кроме этого, на вале необходимо сделать осевое отверстие для крепления на вертикальном приводе. Сила прижима катков к матрице регулируется с помощью гайки.

Корпус можно изготовить из трубы либо сварить из листового металла. Его внутренний диаметр должен соответствовать размеру матрицы, обеспечивая ее вращение с минимальным зазором. Чтобы упростить обслуживание гранулятора, корпус стоит сделать разборным. Для изготовления пеллетного станка своими руками потребуется редуктор. Этот агрегат устанавливается в нижней части оборудования и предназначен для передачи вращения на рабочий вертикальный вал с частотой 70−100 об./мин.

Матрица и катки монтируются в верхней части гранулятора. Вся конструкция вместе с электромотором устанавливается на раму, выполненную из двутавра, швеллера либо уголка. Важно помнить, что нагрузки на станину будут высокими, и она должна их спокойно выдерживать.

Такая конструкция оборудования для изготовления топливных гранул — не единственно возможная. Обладая достаточными навыками и при доступе к профессиональному металлообрабатывающему оборудованию сделать самостоятельно гранулятор вполне реально. В такой ситуации главной проблемой станет поиск доступного и дешевого сырья.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector