· El calórico real efecto pirométrico de las le ñas oscila entre 770° y I.20
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MINISTERIO DE AGRICULTURA.- ---- --
COMBUSTIBLES VEGETALESPOR
IGNACIO CLAVER CORREAIngeniero de Montea
Sección de Publlcl1ciones, Prensa y Propaganda.
1. LEÑAS Y CAI{H<):\ ES
I.E.\".\s.--Leila, en el sentido vulgar y corriente),es el producto vegetal destinado a la combustión.
Es indudable que todos los productos de fustoy 'de ramas de todos los vegetales leñosos sirvenpara la combustión; pero dentro de la economíasolamente se entienden agrupados en las leñasaquellos que no sirven directamente para el apro"echamiento de maderas.
Las leñ.s se aprecian distintamente, según sugrueso y su potencia calorífica.
Se incluyen entre las leñas gruesas los despojos leñosos de las plantas procedentes de fustas inmaderables y de ramas de diámetro superior aocho centímetros, medido en el extremo grueso,del raiga! o de la axila de la rama. La O. 1\1. de.11 de octubre de 1941 prohibe destinar a leñas(1 a carbón los mayores de 18 centímetros de diámetro.
La materia leñosa está constituida por celulosa, lignina, savia vegetal, sustancias sólidas orgánicas y minerales yagua. Los productos útilesa la combustión, y que por consiguiente los que dan
ya lur a l.t leña, son las matcr ias (( uuhust iIJles--·relulosa, 1ignina y los principios fijos vegetalesForman éstos la materia activa cid combustih'« \T
gl"tal.ILI\' (>lru~ clvnuntus ('n la 161a '1ue son nu-rtr
1'11 la' combustión. Son ("stlh los elementos minerales. los incrustantes, '1ltl' quedan como cenizasal terminar h combustión.
Los principios volátiles son unos interesantes ydan valor a las leñas en combustión. Otros son deefectos negativos, como el agua, que absorbe calórico para su vaporización, que se traduce en pérdidas de calor aprovechable.
El agua es por consiguiente nociva a la leila.la que, aun después de un secado al aire, contiene'20 por 100 como mínimo.
ELEMENTOS PRINCIPALES CONSTITUTIVOS nE L\
LEÑA.-Son los siguientes:
Por.derel Tento por tiento de maderad8llrada
Carbono, elemento básico ..Hidrógeno ..Oxigeno y nitrógeno libres .Agua .Cenizas .
0,48790,<XJI)2
0,29240,20000,0105
49,276,16
43;~6
r,11
39,404,l)8
34,7720,000,85
Esta compos1ClOn varía con las especies de madera, con las condiciones de vegetación de 1;¡ plan-
i
la y con la naturaleza del suelo. L'uecleu tomarsee~tas cifras como promedio constante <le leñas.
CmllwsTlóX.---Es el fenómeno quÍI11Íco pur elcual alguJlos e1l'llIl'ntos, en contacto del oxígel1ucid aire. producen gases inf lamahlc- produciendu calor.
Los clemcn tos voláti les que se prod ucen en lacombustión de las leñas que mál'; interesan bajoel aspecto calorimétrico son: el bióxido de carbono CO 2 cuando la combustión es completa, y('U la combustión incompleta, el óxido de carboIlO, ca, altamente inflamable.
Si la combustión se opera al aire libre, se realiza completamente. Durante el proceso de lacombustión se combinan los elementos volátilescon el oxígeno del aire, produciéndose luz y calor.
Cuando se opera en vaso cerrado aislándosedel contacto del aire, se produce incompletamente la combustión y se provocan destilaciones quedan lugar a compuestos, tanto más variables,cuanto mayor sea la temperatura a que se operev según las condiciones de la madera.- RENDIMIENTO CALORíFICO DE LAS LEÑAs.-Se
puede determinar la potencia calorífica de lasleñas por la cantidad de aire que consumen ensu total combustión las distintas especies a ensavar. en trozos de 1 Kmg. de peso.
Durante la combustión se operan simultáneamente las transforrmciones del carbono en ácidocarbónico libre y del hidrógeno en agua. combi-
nandose aquellos dellll·nt(~., con el OXígl'lll) delrurc,
Esta operación química de la CI »ubustión da elmedio de ca lcula r la potencia cal( .ri lira de las leñas por la cantidad de l)XígCIlI) absorbido en lacombustión.
Experiencias realizadas hall dad" a ('l)1l0Cl'1' IJll<'
para arder J Kgm. tic hidrúgelll) necesita disponer de 8 Kgrns. (le oxígello. Como el aire contiene en peso 23 por J00 de oxígeno (J) cada Kgrn.de hidrógeno en ignicióll necesitará
100
8 X =---= 8 X 4.•\.18 = 34.78 k~. de aire.2.1
Por otra parte un Kgm. de carbono necesita ),,67Kgrns. de oxígeno para su combustión, () sean
- . 100 • I le ai2,b7 i '1'1 =~ r i .tio .;:gs. uv airv.-.'
Si, PUe6, 1 Kgm. de madera contiene por término medio 0,4879 Kgm. de carbono y 0,0092 Kgm.de hidrógeno libre. consumirá UIl peso de aire enla combustión de:
0,4879 X JI.60 + O,W)2 X. 34.78 :=:: {¡ kg. de aire;
o sea, que la combustión de 1 Kgm. de maderaconsume 4,61S litros de aire.
El rendimiento calorífico de las leñas depen-
(I} Un kg. de oxigeno se contiene en
100 kgs, = 4.'HR kgs, de aire. (J. Beauverie.]21 ,. " _
de (Ic la Vro!,on.:iún de los elementos volátiles quese produzcan.
El elemento búsicu para la combustión es el,·arll<lIlo. A éste se supedita el valor especifico delas leñn-; y de la cantidad () riqueza de este elemento depende la riqueza calorimétrica de lasleilas.
CALÓRICO REAL.· --El efecto pirométrico de lasleilas depende de la temperatura que pueden adquirir los productos en ignición, cuando entraaquélla a' mantenerse en constancia. Se expresaen grados centígrados.
Se determina indirectamente, por comparación(le los resultados obtenidos, por las cantidades decalor desprendido en la combustión de la leña ydividiendo por esta suma la potencia caloríficaútil.
El calórico real () efecto pirométrico de las leñas oscila entre 770° y I.20<P C.
POTEt-:'CIA CALORÍFICA.-l.a calidad de las leñas\. de los carbones elaborados con ellas depende;'e su potencia calorífica específica.
La caloría es la cantidad de calor que es necesaria para elevar la temperatura de un litro deagua, de o a r grado centig.
La potencia calorífica específica es la cantidadde calorías que puede desarrollar en su combustión completa un Kgm. de leña.
Puede determinarse la potencia ca' orifica analítica o experirnent-ilmente.
DETERMlNACrÓN ANALÍTICA. - Se funda estemétodo en la hipótesis de que el calor que produ-
ce la combustión de cuerpos compuestos, puedededucirse en función del calor de la combustiónde sus elementos.
La ley de Dulong, que es la anterior hipótesis.no tiene en cuenta la cantidarl rle hidrógeno quese combina con tI oxígeno para formar agua.
En el leño existe el hidrógeno en doble cantidad que el oxígeno. La fórmula de Dulong es lasiguiente :
ok = 8.080 e + 34.500 H (H - ~).
8
K representa el poder calorífico a investigar.8.080 es el poder calorífico absoluto del carbo
n~ de la madera que 'pasa a formar ácido carhómeo.
e es la cantidad de carbono clIlltenic1" en .elcombustible a estudiar.
34.500 X H (H- " ) es el pll<1er calorífico del,hidrógeno, factor del exceso del hidrógeno libredel combustible sobre J/'6 en peso del oxígeno.
34.500 es el poder calorífico del hidrógeno encombustión.
H, la cantidid en peso del hidrógeno, y 0, la deloxígeno de la maderi,
Este método tiene el defecto de suponer quela cantidad de oxígeno es constante y no tiene encuenta el calor que necesita absorber en la formación del agua de composición química que se produce al combinarse el hidrógeno con el oxígenodurante el proceso de la combustión. ni tampocQ
I1
el calúriclJ necesario para la combinación del carhono con el oxígeno en la formación del óxidodc carbono.
.\sí resulta ([lit' dos combustibles de idéntica':oll1posición centesimal no dan el mismo podercalorífico, porque el calor de composición delagua puede ser pusitivo o negativo y falsear losresul tados.
DETERMINACIÓ:'\ EXPERIMENTAL. - Hay variosmétodos determinativos del calórico de los combustibles.
El método Brix supone que 1 Kgm. de maderao leño en determinado grado de humedad evaporiza en la combustión completa, determinada cantidad en peso de agua. Por otra parte, tiene encuenta este método que cada kilogramo de agu'\evaporizada en la combustión representa 637 calorías.
Además, M. Petit admite: Que el poder calorífico absoluto del carbono. ell el proceso de lacombustión completa para la forrmción del óxido de carbono y del hidrógeno, al combinarse conel oxígeno en la formación del vapor de agua decomposición, representan rC6pectivame¡lte 8.080y 34.500 calorías.
Tiene en cuenta Petit que la pérdida de calorías por la volatilización de 1 Kgm. de carbono yla evaporización de 1 Kgm. de agua a 0° y a76 ctms. de presión, son 3.134 y 627 calorías,respectivamente. Deduce que el equivalente calórico de la descomposición molecular o trabajo molecular. es la diferencia entre el efecto calorimé-
-- 12-
trico del combustible (incluido el del trabajo molecular) v el efecto calorimétrico del combustibleobten idl )' ex pcrio1(:n talmente.
El método de HUlllford rlvtcrmina (,1 calóricodt'1 comlmst ible por el pe'll cI(' hielo licuado,
Bertier obtiene la potencia calorífica por la cantidad de oxígeno o de aire que I Kgm, de combustible consume pa.ra su total combustión.
El método experimental para determinar la potencia calorifica de las leñas opera con briquetasde forma cúbica de 15 Ctrns. de lado, que arrojanun volumen de 3.375 centímetros cúhicos.
Se funda el método práctico del litargirio, enla reducción que sufre este cuerpo, puesto en wntacto con el combustible en el crisol, y en la consiguiente formación de un botón de plomo. El»eso del botón de plomo está en relación con elpeso del litargirio reducirlo. por efecto de la combustión del leño.
El oxígeno empleado en la combustión vienedeterminado por la relación de los pesos de litargirio y del botón de plomo obtenido.
Se sabe que UIl gramo de carbono produce efectivas 7,I~I calorías, deducidas las pérdidas decomposición y de disociación. También se ha obtenido por el método del litargirio un hotón deplomo de 34 gramos en la combustión de 1 Grrde carbono.
Si P es el peso del botón de p'omo obtenido enel análisis, el número de gramos de carbono consumidos por la comhustión del leño analizado será
13-
l'Y las calorías producidas por la combustión
.\1de la muestra ensayada del combustible serán:
p X 7,161.r -r-
34
La relación de los pesos de la muestra a ensayar y del litargirio empleado debe ser de 40a 1.
El calor producido en la combustión en la periferia del leño, provoca la evaporación del aguacontenida en el interior de 6U masa. Una parte deésta se difunde por la atmósfera, y otra parte, laque se halla en contacto con las ascuas, se descompone en hidrógeno y en oxígeno, que combinándose con el carbono producen hidrocarburosIllUY inflamables.
El hidrógeno y el óxido de carbono arden yproducen la llama, quedando una parte de los hidrocarburos entre las cenizas, en carbonatos.
El nitrógeno se combina con el hidrógeno para[ormar compuestos amoniacales.
Los productos por la combustión del leño son:ácido carbónico, agua y cenizas,
Las leñas de las especies llamadas duras, porla gran compacidad de sus haces fibrovascularesy por la gran cantidad de materia incrustante,ruando arden al aire libre, entran en su segundafase con llama poco intensa, poco lumínica. Seproducen menos calorías en la segunda que en latercera fase, que perdura desde que se extingue
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la llama. En esta tercera íase se produce la mayorcantidad de calorías. Son, en general, estas leñaslas preferidas para la elaboración de carbones vegetales.
Las leñas <k las especies blandas, por la condición de su gran porosidad .Y a consecuencia delmayor volumen de los haces fibrovascularcs, durante la segunda fase de la combustión, penetragran cantidad de aire hasta el centro del leño yarden con abundante llama, muy luminosa. durante la cual se desarrollan casi la totalidad de lascalorías. Al terminar esa segunda fase, quedanascuas muy reducidas. En la tercera fase de lacombustión se producen muy pocas calorías. /\poco de extinguirse la llama, queda terminada lacombustión. Estas leñas no son útiles para carbón.
La calorificación de las leñas en combustióntiene dos fases de ignición: la de llama, que es lasegunda. y la de brasa. que es la tercera.
Relación de potencia calorífica, densldcd, rendimiento en carbón y centidad de cenizasy de su riqueza alcalina para leños de varias especies:
P E S o Potencia l<KNl>L\tlBNTO EN CAJ(-('ENIZAS
calorífica Dcns id ad BI"5 DE VN M:l nr: Li''oA
~..-.-de leña
ES!'E('IE~ Del m' __.~~.~:~t_éte" ddverde. Din con "'~o de
de carbón. El! m'; En lq.:>.relación al
riqueza al-Seca (le,-;O dI"leña. v....d.,
a TOO O Calorías. Jei1;I. calina.
--Chopo ,... """,. 474 Ó9S 332 3·050 242 0,487 J ]7 0,64 16.30Abeto ............ SOO S66 23R 3·037 329 0,460 15J 0,70 12,30Pino silvestre ... S30 fx)i 275 3·142 364 0,442 161 0,75 7.95Haya ....""." .. 600 865 467 3·495 370 0.486 J&l 1,05 "Fresno oo' .. "" .. 703 593 402 3·475 357 0,531 l&¡ 1,20 12;~O
Roble .".......... Sos 630 455 3·5,50 460 0,5 10 ..?35 2,10Encina .." ........ 960 1)78 470 3.710 472 0,5 2 ! 242 3.50 17,20
Relación del peso de madera de fustas en kg. por metro cúbico y del agua perdidapor desecación:
PESO EN KGS. DEL ~1 Agua perdi-DI': MADERA da por
E S P E e I F S desecación.
Verde. Desecada -al aire. Kgs.
\octo . -" 1000 4&1 _20
Pino silvestre 700 ~20 ISoHaya .......... 1.010 740 Z'JOChopo temblón :-/00 490 310Alamo .... .... ();:.o $, 470Sauce :-::;0 4JO 420Fresno . ... . ..... . . . . 1)20 7~o 170Roble . . ~...-~. ...... 1.100 &Jo 24°Encina -, ... 1 ¡(¡O 940 2::;0
OBSERVACIONES
Va -culosa, 18 %: celulosa. ~4 %'
Vasculosa. 28 %: celulosa, 53 %'
'!'".
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L J.J./'ilft:o d~.fI CE:O a'4 /14 q,r(1Í!'.(f.O ~~ I,i~. ~crd,. ~<;<! <i .loO $radqr,J'J!4./irdut.a dCJqo q!lf 4/'túcg ¿q l a.j.aJ~ cúV:c.ortqg.sio i
J~ d!f,[tl~~ if~cortuado
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Gb.IQ
Al, e D.- er~o d,,¡ . ' d. lcia ' J C€ d d C/CD'/c lOIh
CDEF. - "I/~d"tf/llllu a.. / q,l O d <l¡ c.~bd.t
C'GH. - ~u d~ Iq;' U.Uq¡'
Cantidad de agua que conservan las diferentes maderas desecadas:
ooxlOe~;..¡: E S P-E e I 1': S Par t es .1 e 1 j r h 01 .
TAlITO POlt CIEliTO DE AGeA COXSEN,YAII-\ ~)Ji;SPPr:" :11- .\l'KAD \o COHTADA I.J. :'o"IADER.\ 11\'HARTf':
Seis meses 1:1 meses I~ mese- :q. mes e s o----~. ----,----- .-----e
Haya.. ...... Tronco ............ ............... 23 19 17 1 ;- -"Ramas gruesa!' ............ 33 24 JI) _'\)
Ramas delgadas ................ 3° 23 ES _'O
Roble., ....... Tronco ............ .......... 30 24 21 11)" ,Ramas gruesas '.' ................ .'1 27 >" .~ 1 -; .;.~-~
Ramas delgadas 33 27 >' .!O ~ "........... - -.' " 'Abedul ... Tronco ............ 23 Ji' \(j 17 el) ~....... ~ .:
Ramas gruesas .~i 29 Lj 21,-............ ~ <
Ramas delgadas .................. ~""39 2fJ -'3 _'o ~J1-
Abeto. Tronco ........... 29 17 17 -."..... 1:; n =oc.Ramas gruesas ........... ..... 28 J7 l~ 11) - "" -Ramas delgadas 34 '7 ,- I~ »>
~ n"
PillO.. Tronco 29 28 16 1 ' o,....................... ,. --o
Ramas gruesas ........... 35 17 lb 1 ~.;:.,;Il ..:
Ramas delgadas 41 H) ¡() 1 o -..... .....--
""
Las ruadcra«, después de un cierto tiempo deapeadas, cuando se consideran desecadas al aire.conservan, de manera que puede considerarseconstante, ClJlllCO minimo, un 20 lH,r 100 de agua.
Es factor el del aglla muy importante en la carbonización, pnrqUl: es tanto más conveniente, haj»este respecto. aqllclla '1m' t lene menos agua, 1'01'
esto es interesante que las ¡CU'IS qllC hayan dedestinarse a carbonización se las someta a la mácompleta desecación posible.
y es conveniente (1 ue el apeo de 1;(" leilasque hayan de destinarse a carbón se realice eninvierno, porque entonces es cuanclo tienen menos savia loo fustas y las ramas.
Durante el invierno no solamente contienen eslas partes del vegetáf menos cantidad de agua.sino también menos substancias salinas. Cuandoéstas son excesivas, dan por "u higrmcIJpieidad 111 a .yor tanto de agua a las maderas. Esto abona latesis de sostener que la, maderas y leñas se apeendurante el invierno.
No siempre la condición de madera dura t.:S lamejor como combustible, porque sobre el calóríco total. ha de tenerse \"n cuenta la manera deproducirse.
Las leñas de coiubustión rápida y de gran llama son preferidas para las necesidades industriales, donde se precisa elevación rápida de temperatura, aunque sea de corta duración. En los hol'IJOS de cal, de tejerías, ete., son estas leñas preíeridas.
En los generadores de vapor, donde se precisa
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Ltrgl llama para efectos piroruétricos, son pre icrielas estas leñas, de menor a mayor aceptación:pino hava, fresno; olmo, roble, tilo, sauce.
P~ra ~aJefa('ción, donde se precisa gran tiro y('lInservar la brasa largo tiempo, se prefieren 1a~
leñas de baya, roble y encina.La cantidad ele cenizas que dejan después de
la combustión 1M leñas son, por cada metro Clthico de cornhust ible :
Abeto .Pino silvestreHaya .Chopo .Fresno ..Roble .Encina
3,54],1)86,30
3.008.45
16,9533,60
FASES DE LA COMBUSTIÓN AL AIRE LIIlRE.-AI
iniciarse la combustión se calienta el leño y comienza a desprenderse el agua en vapor, arrastrando consigo los elementos más volátiles. Es la/,ri.¡¡¡.wJ, fase d.' la combustión.
Al avanzar la combustión termina de desprenderse el vapor de agua y los elementos supervolátiles del leño. Entra la scqunda fase de la C011t
bustion. Se inicia la llama, que es producida porla inflamación de los elementos volátiles carburantes, al combinarse con el oxígeno del ai re. Seproduce temperatura elevada. La llama va incrementándose y tomando cuerpo en el leño, produriendo luz y calor.
Cuando lodl>s los elementos volátiles han terminarlo de desprenderse, entra la comliust ión en suI/Yccro faSt'o Cesa la llama, quedando la brasa hecha ascuas y continúa la combustión menos activamente. pero de morlu más uniforme. Esta se sos·tiene por el carbono incandescente y por las Cl'
nizas, que, aunque inertes en el papel (le la combustión, retienen en su masa e1 calor haciéndolasincandcsccntcx. Esta lacere/ fase se crracterizapor el desprendimiento de óxido de carbono yde ácido carbónico con desarrollo de calor. perosin llama.
Al terminarse la combustión del carbono, o alaislarse el aire de la combustión, cesa ésta, dejande desprenderse los gases y se inicia la extincióndel fuego, por consunción de Jos elementos comobnstihlc«. Apenas cesa la combustión se enfríanlas ecniza~, quedando (om¡, residuos ine¡;tes. ,
DURACIO:'\ DE LAS FASES DE COMHUSTlo:\.-Según las especies de leños, así resulta la duraciónde las distintas fas<:,; de su combustión. Consecuencia us la cl isificación de las leñas, según duración de la llama v de la brasa u ascuas.
A continuación ;'a111o,;; datos para las distinta,'especies de leñas:
Coruraccrán de 14/ /'zccu~!'o/ I rCllt/,,-v/gj .!IlQfl3 ,llJcúftClI da ' carbo« .
11
!-~I '¡:j l[ . PI~dl
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~ C. .., /'. J,," ..ü '''''/ " '' ",,., ) ",,~ ! 'o" ..'/ uJ
I 111", '1 Je ce"...... ' lon:l lJdllRI/
Duración de la llama y de la brasa y calidades de leña y de carbón paro algunosespecies:
n t- H A e 1 Ú x D r LA e A 1.1 D A l. u » 1, ,.. " .~~
~ --_ ..... __._---( alida.l
ESPECIES DE LERAS Llnrr a Hrn sa- Por la Ibm:1 PU! 1;1 fH:pd .lel c a rbo n
M in ti t o s ti () r a s
SaUCe ........ ...... 4° I h. 40 u.. 1fala. :\1 al.. :\1 uv mal,.Chopo ....... . 3 1 z h. Mediana. \laJ;¡ \{11)' mal"Abeto ........ " T h IOIJ1 Regular. ('1111., ....
chispas. Regul.l! FlojoPino silve-t r« \O 1 h. :;Oln Regular Median« I'ara fragu,LHaya ............... ..jO -' h . Buena. nUt"!la BuenoFresno ..' ........... ~o 4 h. ) ~ lll. Muv buena Huena ]~ueI1(I.
Roble ............... 4° 2 h. 45 Ill. Buena. BUt~n;¡ Hucno.Abedul .... .:;0 .> h..:;0 III Muv buena. .\1uv lllll'n:l Vluv bUl'"''Encina 45 5 h. Mu)' buena :\1 U~\' J,11l'1l:¡ \lu)' buen.
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Entre las leñ is de matorral r debernos mcncionar como extraordinarias, piromátricarnent« COII
sidera.la«. las (le boj. Durante la scgunda fas\·.I/ue Sí' ini\'ia a pocu de empezar la primera. ."C
desarrollan gr;lI1 cantidad de calorías en lH~'( )"
minutos. Sin datos concretos numéricos, podemosno obstante sostener la excelencia de la calidadcalorimétrica de esta leila para hornos, en losque interesa el desarrollo de calorías, siquiera sea"in sostenerse la combustión de las rameras deboj en su segunda y (así única fase v de alimentar continuamente la combustión con abundantecombustible. Los fustos de boj sostienen la tercera fase de la combustión con brasa eu ascuas.que perduran mucho tiempo y qne desarrollantambién gran cantidad de calorías.
APILADO DE LA LE:>iA.~ Después de tronzadadebe apilarse la leña.
Las leñas gruesas se disponen en pilas de unestéreo. Las de ramaje y de matorral se disponenen haces o íaginas. Las procedentes de cepa, enpilas de 2 X I X 0,5° mts.
Las leñas apeadas en el otoño avanzado y eninvierno, o sea, durante el descenso (le la savia.si se apilan en sitio seco, orientándolas de Este aOeste y se dejan espaciadas las pilas entre sí, seconservan sin alterarse varios años.
APTITUD DE LAS J.,EÑAS A LA J[IENDA.~Depell
de de la estructura de la madera, según la disposición rectilínea de las fibras.
Las mejores leñas para la hienda son la encina,roble, fresno y haya,
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EI'OC,\ J)E LA COKfA.---, \UI1 CU<lUd., no pueden.Iicrars« U"rJllaS absolutas, es indudah!e que lacorta !J;¡ ,!L- "radicarse durante el descenso de lasavia. La kfla l'"rtach en pl-na savia, se desecarilpirlaul"lltc' y ar-lc I1lUY l.ien, pero pierde mucho1){)c1cr cal"ri ticll,
Xu ]J"r l'st" 1¡,t!Il'Ú ,1c caerse ;.011 el error rkapear !L-ii;:s en tiCIUPO de intensos írios, cuandose suceden heladas, porque ClI la sección se desl'rendería la corteza, se helarían los tejillos y secumprometería la vida de la cepa.
La mejor época es la comprendida desde la caída de la hoja hasta que se suceden las heladasintensas, y al final del invierno, desde que cesanlas heladas muy extremadas hasta el rnovirnien10 ascensional de la savia.
11. CA1<BU~lL\C'lUX DE LAS LE~AS
Carbón, en el sentido vulgar, es el productode la combustión incompleta del leño. Para elloes necesario aislar la combustión del contacto delaire. En la carbonización se mantiene la combustión uniformemente en toda la masa de la leña vse eliminan los productos volátiles y el agua., p¿{ra carbonear leñas se interrumpe la combustióncuando toda la masa está en ignición; antes quedarían tizas desechahles ; pasada la carbonizaciónse producirían mermas por combustión avanzadaque harían perder los productos fijos.
En la carbonización bien dirigida queda el carbón con todas las materias activas o combustibles.capaces de volver a entrar en combustión sinllama.
El carbón es un producto industrial de muy antiguo uso. Su comercio es universal, y aun cuandoel de origen vegetal parece que modernamente hasido desplazado en los hogares por los carbonesfósiles de mayor rendimiento calorífico, vuelve aser interesante en la industria ultramoderna, por
su aplicación a los gasógenos para la tracción delos autoveh iculos.
El carbón vegetal puede elaborarse en carboneras montadas al aire. en hornos portátiles metáli\'o~ y {'I\ vas"s cerrados, destilando leños.
CAR!lO:'\ERAs o cAHERAs.··-·Pueden ser horizontales o verticales las caberas, según sea la formadt' colocación de las leñas.
La elaboración ([UC antiguamente se hacía enfosOS abiertos en tierra, llamados pegueras, estánen desuso. Daban Ull rendimiento del 5 por 100del peso de la leña y solamente se empleaban para sacar el producto llamado "pez".
Las pilas carboneras o caberas horizontale« seemplean menos que las verticales, que son las quetrataremos. Nos ocuparemos de éstas y de las metálicas portátiles.
EMPLAZAMIENTO DE LA CARHO~ERA y SU CONSTRUCC16N.-La c tbera o carbonera se emplaza ensuelo compacto y seco. en sitio limpio de malezas y de combustible.
Son preferibles los suelos arcillosos o arcillocalizos para emplazar las carboneras. a los silíceoso sueltos, porque se necesita la impermeabilidaddel suelo.
Todavía son más preferidos por los carbonerosprofesionales los mismos sitios de anteriores carboneras, porque con la tierra quemada se obtieneun rendimiento mucho mayor en carbón, que subedel 15 por 100 del peso de las leñas en terrenosnuevos al 20 por 100 y aun más en terrenos carboneados anteriormente,
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La solera donde descanse la carbonera debeperaltarse en el centro y dotarla de una pendiente. desde el centro a la periferia, del 2 al 5por 100.
Las pequeñas carboneras que rinden de 2.500
a 3.000 Kgms. de carbón neto necesitan para so·lera una superficie circular de 2 a 3 metros dediámetro.
Las carboneras más aceptables pur los carboneros 60n las de 5 a JO toneladas ele carbón. Estando suficientemente diestros los profesionalespara proteger, con el manto aislante de tierra, elcombustible del aire, evitando hundimientos desastrosos cuando se rasga la cubierta aisladora, "jsaben dirigir el tiro de la carbonización donde elfuego es defectuoso, abriendo oportunamente ventanas para dar acceso al aire en el sitio dondehaya necesidad de activar más la combustión, conel mismo trabajo obtienen mayor rendimiento quecon las carboneras de pequeña capacidad, que solamente son preferidas por carboneros poco expertos en esta industria.
Deben quitarse los despojos vegetales en tuda el emplazamiento de la carbonera y en unazona de 2 ::l 3 metros a su alrededor, para seg'urrdad contra propagación de incendios por las chispas que pudieran prender en las materias combustibles.
La leñó! habrá sido previamente apeada y apilada, con suficiente antelación para que se deseque algo. 1 ronzada a 1 metro de longitud r de1 S a 18 centímetros de diámetro medio, como
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II18.X11;11;. ',C empiezan por colocar tres O cuatrola¡;gll.-; rollizos en el centro espaciados, para dejar11'1 hueco o cluencnea _de 30 centímetros de lado .."C ;,-;CI-;I11':1I1 entre .-;í. En la primera hilada 11 [011-
gada se colocan los leños más gruesos, y en lassiguientes hiladas, al centro los más gruesos, porque la combustión es siempre más activa y constante allí que en la periferia y que en la parte altade la carbonera.
La primera hilada de leños se llama vuelta deabajo,. lleva los leños dispuestos casi verticalmente en el centro, con la extremidad gruesa hacia
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abajo. Conforme se van distanciando del centrose van colocando más inclinados.
Se deja en el fondo un'! cámara sin leños, quesirva de fogón para el prendido y para establecertiro en la carbonera. fogón ¡¡Ul' se rellenará de
hojarasca bien seca y. de ramilla corno mejor combustib'c para el prendido del fuego.
Sobre la primera st: coloca una segundi hiladade leños, dejando una forma ligeramente tronco-
. cónica; se colocan las ramas delgadas en la periferia; todos los leños, casi verticales junto a lachimena y más inc'inados a medida que se separan de ella.
Sobre la segunda se coloca otra tercera y a veces otra cuarta hilada de leños que se llaman
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vueltas do: t111 medio. La que cubre la carbonera ncimera se llama ouclta: de CQrOtUl,
Sobre la vuelta de corona se colocan horizontalmente ramas delgadas para formar la cofia.
ENC;ENDIDO DE LA CABERA.-Si se han empleado leñas verdes o poco secas, conviene prenderfuego a la caber., antes de recubrirla totalmentecon tierra, a fin de facilitar la total y rápida expulsión del agu,a en forma de vapor. Se requieremucha práctica profesional, para evitar que se active excesivamente el fuego, que es lo que los carboneros llaman tomar cuerpo, porque fácil y rápidamente dominaría a toda la masa de combustiblede la carbonera. Al realizarse al aire libre la totalcombustión, quedarían solamente las cenizas, sindar tiempo a realizar el recubrimiento con tierra,Preferible será, en caso de poca destreza, proceder al recubrimiento de 'la cabera con tierra, antes del encendido.
Para sujetar la tierra a la superficie de la cabera' se clavan unos tacos de madera que tapen loshuecos que dejan los troncos y se ponen hojas,residuos de anteriores carbonizaciones mezclado,con tierra; se ponen también cepellones, que sontortadas de césped con tierra entre 6US raíces. Sedeja siempre libre la chimenea, Sobre la tierradepositada en la superficie, se va apisonandocon una pala tierra que se extiende a tongadashasta dejar impermeable toda la superficie de lacabera, excepción hecha de la chimenea y del íogón. La operación del recubrimiento de la caberase llama chosqu.eado, que se hace de un espesor
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de 4 a 10 centímetros, según sea la clase de tierra y la magnitud de la cabera: Alred~d.9r."de-l¡¡,cabera y cerca de S\1 base se dejan- ell~('lados'.fIl),- ,
",t ..
gunos pequeños agujeros, para permitir la entrada del aire necesario para la combustión.
Se introducen por el fogón unas ascuas queprenden el cebo de hojarasca allí colocado, iniciándose la combustión. Debe prenderse el encendido de la cabera al amanecer, con el fin de disponer durante el día de tiempo suficiente para poder regularizar el tiro y dirigir el fuego a todala masa de la cabera, cerrando o abriendo respiraderos. A veces conviene prender fuego simultáneamente por el fogón y por la boca de la chimenea, para provocar por esta últíma un vacío COII
la expulsión de los primeros gases, vacío que obliga al aire a sostener el tiro por el interior de lacabera, activándose así la propagación del fuegoa la parte central.
Salen los primeros humos muy densos, que porfuerza de la corriente establecida, no ahogan elfuego. Esta operación se llama purgadrJ, porque
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ctectivaurcntc purga oc ga6cs a todu el cuerpo defuego ya en tiro y permite que éste avance.
Cuando el fuego ha prendido en la leña, se cubren con tierra los ventiladores que más hayanactivado el fuego. se tapa la chimenea )' se abrenotros ventiladores en la parte opuesta, donde nose observe prendimiento de fuego. Principalmente se abren estos agujeros en la parte superiorde la cabera, que es donde debe extenderse primero el fuego.
PROCESO rlE LA CAHB01li¡ZACrÓx. - Cuando elfuego se ha regularizado)' dirigido en forma conveniente, empieza la evaporación del agua retenida en la leña, quedando inmediatamente humedecida toda la superficie. Esta fase se conoce entre los profesionales ron 'el nombre de sudor del'iomo,
Primera !asc.----lina vez que la cabera entra ('11
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sudor se cierra en parte la boca de la chimeneapara reducir el tiro. Durante 6 a JO horas (segúnsea el tiempo seco o húmedo), se ven salir humosdensos, muy oscuros, que en lugar de elevarse.descienden a ras del suelo. Son humos muy acuosos que mojan complettmentc la herramienta quese interpone para prueba.
c)'cgll!/1llfa fasc.-poco a poco van haciéndose loshumos más blancos y menos densos, suben en columna en vez de rastrear por el suelo y son mássecos. Esto indica que la combustión avanza haciaahajo y hacia el interior de la masa de la cabera.
Tercero fase.-En esta fase el fuego está generalizado en toda la masa de la cabera. Es un cono
invertido hecho ascuas, desde .a cofia de la caberaal centro de la base. Entonces se tapan los ventiladores todos y se abren en diferentes partes delcuerpo de la cabera hacia S\1 hase. para llamar allíel tiro.
Cuarta tasc.-Cuando el fuego se ha generalizado a toda la masa de la cabera y se encuentratoda ella en ascuas, se cierran todos los poros ()ventiladores, a fin de provocar destilación seca.COM8USTI8Les :1
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Una vez desprendidos lus productos vl,Júti'es totalmente, se dejan en ignicióll Jos últimos restosde kñú que ha hían l ¡tlt'dat lo n'zagal In, en COIl1
bu-tión.En esta jase e-mpieza a d"jurmarse la ralx-ra ;1
cousecuenci., de 1 , desig-ual dl'nsidad de la masav (le la comhustión. Se Pl'tJ\'P;':l1l huu.liuuentos,que no pueden dejar que se gllll'l'ali{TIl. para evitar f(U~' quede al aire una gran superficie de la cahera hecha ascuis, que activaría hasta reducirlaa tutalidad de c..mhustión, dejando en cenizastoda la cabera en piJrP; minutos )' malográndose la carhonizición. Se evitan estos hundimientos abriendo buiordas o ventiladores 'en las partesopuestas, de arriba hacia abajo.
Quinfa fasc.-Con el nuevo tiro, debido a la,hufirdas abiertas. vuelven a aparecer los humos
~t-.k....!' 11' ti'\lt ~y( l!h.w. -~-
densos ,y oscuros, que pronto cambian101' por otros mits blancos y menos
su codensos,
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1\1 uy pronto empiezan a salir al1l1a·Jo.,.~caÍf- ~do que se desprende el t'ufo u 6Xido ~~no. tSe conoce que la cabera está, carb= to- talmente porque el humo sile c~o po ". s las t
rendijas y bufardas. Entonces ~,t%;.i,erran.wJ}':"
todas las salidas de humos, cóu:'i'tkfrn'11umcdecida y bien apretada, incluso por 'm chimenea y fogón; se echa agua con una regadera portoda la superficie de la cabera para rebajar paulatinamente su temperatura y hacer baj.ir la delcarbón a IOO grados, que es cuando se inicia elapagado total.
Explosiancs,-Las producidas durante el prendido de la cabera se deben a la rápida expulsióndel agua que se hallaba condensada en los leñostodavía fríos. Hacen saltar la cubierta en desconchados.
Durante la cuarta fase vuelven a repetirse losdesprendimientos por explosiones localizadas endeterminados puntos de la cabera. Son debidas ala expansión del óxido de carbono.
.-\I'AGAOO DE LA CABERA.-Se irrigan repetidamente Jos sitios de la cabera de donde salen loshumos, que no deben confundirse con el vaporde agua, que se desprende aun después de apagada, mientras se conserve caliente.
Se considera a~ - totalmente la caberacuando cesan de H os. Aun después dequedar apagada '1 puede" smontarse en caliente, no solamente 110; r ~ultudes de manipulación,sino por el ríes :cttf'1v,e ~ encienda nuevarnen-
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".' 3(, ....-
te, porque si los carbones están muy calientes,en contacto del aire absorben ávidamente el oxígeno y se recalientan extraordinariamente hastallegar a encenderse, peligro que trascendería a todo el carbón de la cabera.
Mientras no transcurren t res o cuat ro días des·pués de apagada tot-ilmentc la cabera, l/lIe es cuando seguramente está frío el carbón, no pueáe desmontarse,
Para carbonizar 10 estéreos se precisan aproximadamente 50 horas de encendido, 48 horas deregulación de fuego y 48 horas de enfriamiento.Total, seis días.
RENDIMIENTo.-Difiere de un-is especies a otras.Las maderas duras dan mayor rendimiento quelas especies de maderas blandas. También varíael rendimiento con el estado de sequedad de lasleñas empleadas y con la edad de los leños.
Las maderas descortezadas dan mayor rendimiento de carbón que los rollos con corteza; másde un 5 por 100.
El rendimiento en volumen, teóricamente, eslIe un 50 por 100 para las resinosasy 45 por 100
para las frondosas, El rendimiento práctico envolumen no pasa del 32 por lOO.
El rendimiento en peso, teóricamnete, es de25 por 100 para las especies resinosas y del 22PQr 100 para las frondosas. Prácticamente el rendimiento en peso es del 18 al 20 por 100 del pesode las leñas empleadas.
Un . estéreo de leña gruesa de roble da unrendimiento en carbón de 9ü a lOO Kgrns.
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El carbón obtenido en carboneras al aire esmuy rico en carbono fijo y muy excelente parausarlo como carburante en la tracción de los autovehiculos.
ALTERACIÓ:-; DEL CARB·ÓN.-l;lla vez desmontada la cabera, aumenta de peso el carbón, si haestado algún tiempo expuesto a la acción atrnostérica, porque absorbe ávidamente la humedadambiente .
Después de transcurridas 2-l horas de estardesmontado el carbón de la cabera, el aumentoque esperimenta en peso es, según las especies:
Abeto ~6",
Pino silvestre 8,4Chopo 8,7Sauce 8,1Haya .. ;;,2Roble -\,-\Abedul..... -\.3Fresno .. -\,2Encina 3,1)
La mayor avidez del carbón para absorber lahumedad de la atmósfera depende de la especie.
La mayor avidez (le! carbón para absorber eloxigeno del aire depende de la temperatura aque se haya operado la carbonización y de la densidad de la leña empleada, que se refleja en lamayor densidad del carbón obtenido. El carbónexcelente se conoce por el sonido metálico, porsu elisticidad y por su compacidad.
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DATOS LJ~ LA TEMPERATURA A QUE PRENDEEL CARBON VEGETAL EN CONTACTO DELAIRE Y DE LA DENSIDAD QUE ADQUIERE, SE-
GUN TEMPERATURAS DE CARBONIZACION
De 250 a JOODe 300 a 350 ....... ,De 400 .De 1.000 a 1.500 .........
T'crn peratura nque prende e lc-arhon en contacto del a i rc.
345 aJ60360 a 370390 a 4006SOa700
Densidad del car
bón según tempe
ratura de ca rho-
niz acién.
0,4190,420 a 0,500
0,5950,&>0a 1,050
MERMAS DE CARBONIZACI6N.-Dcpenden de laedad, del estado verde o seco, de la temperaturaa que se opere la carbonización, del método seguido y de la pericia de los carboneros.
Para leñas sernisecas y por el método de carboneras verticales, las contracciones que resultanen las secciones son las que se reseñan a continuación, para determinadas especies (1):
ESPECIES
Chopo ..Pino si Ivestre .Haya .Abeto ..Fresno .
W~~t~~o.:.:::'.:','.:::: ::: ::::::::
T'ransversn] .
24,026,529,5;25,520,0
23,018,0
_ so
Long'itudiual.
15.517,016,016,517,514,513,0
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Para obtener una tonelada de carbón dt' encinahacen falta carbonear de 7 a 8 estéreos de leñas.Por término medio se calculan 7.5 estéreos.
HORKOS DE FÁBRICA.--EI horno mejicano estáconstruido con mampostería refractaria, pudiendo es rbonear tonelada y media a dos toneladas de
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leti l. disponiendo los rollizos horizontalmente para establecer mejor "el tiro. Tiene dos aberturas;una superior, a la que se ajusta la chimenea parala salido de humos, y otra cerca de la base, quehace el papel de fogón. Ambas están centradasen el paramento anterior. Para el servicio de tiroal encenderse, tiene otra chimenea en la techumbre.
El prendido se hace por el orificio que hace defogón, tapando la chimenea lateral y dejandoabierta la superior de la techumbre. Cuando hatomado c\lerpo el encendido, y para dar salida a
los gast'ti } humos abundantes, se cierra la chimenea lateral.
Tiene lateralmente o en los costados, ventiladores abiertos a dUitintas alturas, para poder dirigir el tiro a uno 11 otro sitio, abriendo y cerrando determinados ventiladores, rigiéndose por elcolor '" densidad de los humos.
Cu';ndo la carbonización es completa se cierranherméticamente todos los ventiladores, las chimeneas y el fogón.
JI!. HOH~US U)~TINCUS. HORNOSPORTATILES DESMONTABLES
PROPIEDADES y USOS ESPECIALES DEL CARBÓN.-
Ocurre con frecuencia que en determinados montes 110 existe tierra, ni sitio para emplazarcarboneras; la pendiente abrupta no permite laextracción de los leños, que siempre son gruesos.por las dificultades de saca. No pueden tampocopor estas circunstancias construirse hornos defábrica ni podría por consiguiente iniciarse ningún aprovechamiento por el estatismo de incomunicación. A veces no son económicamente posibles las vías de saca que pudieran construirse,por los cantiles de roca.
En estas condiciones se impone el uso de hornos metálicos portátiles; son equipos de carbonización que pueden transportarse a lomo de acémilas hasta el sitio donde hayan de emplazarse.Son muy sencillos de manejo y no necesitan especialización alguna.
Como por otra parte el carbón vegetal despuésde una acentuada decadencia ha iniciado un pujante .resurgimiento, por los múltiples y novisi-
mos usos; que Se ha introducido en la alimentación de generadores de calefacción por agua ci
liente y en usos industriales, hahiéudo«, conseguido la calefacción de agua neces iria para un baíioa So" con poco más de 1 Kgm. de carbón vegetal, se ha hecho interesante el es! udio de carbonización de leñas y despojos vegetales desde lospuntos de vista de rendimiento y economía.
Veamos lo que publicó en la Reuue Intcrnaiianale d« bois M. jean Daniel l\laublanc, respectoa las ultramodernas aplicaciones del carbón vegetal: "Si quieren conservarse viandas en perfecto"estado de frescura, aun con los grandes calores"del estío, envuélvanse aquéllas en una capa de"carbón de madera colocándola en el sitio de me"nor temperatura. Y si se hubiere cometido dis"tracción omitiendo aquella práctica y la vianda"hubiera por esto adquirido un ligero olor que la"hiciera desechable, basta con echarla en agua"hirviendo introduciendo en ella dos trozos de"carbón incandescente : : desaparecerá inmediata"mente el olor que la hacía antes desestimable. Es"recomendable colocar en el agua que ha de ser"vir para cocer pescados un saquito de carbón"vegetal, cuando aquélla entre en ebullición."
En la alimentación del ganado como medioprofiláctico contra infecciones intestinales, se emplea el carbón vegetal con éxito.
En la decoloración de los vinos es práctica corriente el uso del carbón vegetal, y también parala fabricación de la cerveza se emplea con idénti(9 fin este producto.
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En 11)5 envenenamientos. como antídoto de determinados tóxicos por ingestión de hongos venenosos, se emplea el carbón vegetal, injiriéndolo hasta que cesen los característicos dolores.
El carbón es un excelente reductor. Por estapropiedad se emplea en metalurgia, para la fabricación de aceros. El gran consumo que se haceallí de carbón obligó a emplazar hornos de carbonizición de leñas en los anexos fabriles de lasforjas, En las fundiciones y moldeados rntálicosse emplea el carbón pulverizado para evitar la adherencia del metal a los moldes.
La pólvora y la fabricación pirotécnica empleanel carbón vegetal como base de estas industrias.Más modernamente, en los gasógenos se hacompletado el cuadro de empleo de carbón vegetal en cantidad insospechable, tanto que empiezaa preocupar si habrá llegado el momento de lirnitar su uso a lo que sea insustituible, en vista de lamultiplicación de aplicaciones que hacen un consumo extraordinario de carbón vegetal.
Se fabrican carbones activos, que por su mayor porosidad que los naturales u ordinarios, seacentúa en aquéllos el poder absorbente. Recientemente se ha investigado que un gramo de carbón vegetal tiene cuatrocientos metros cuadradosde superficie de vasos ; el carbón activo, que esmuy homogéneo, sin nudosidades ni incrustantes,llega su mayor porosidad a ofrecer una superficie útil para su poder absorbente de cinco mil metros .cuadrados.
El carbón activo se fabrica (:t elevadisirnas tern-
peraturas, en las yue se eliminan las impurezas.El c'oruro de cinc v el ácido fosfórico elevan latemperatura durant~ la carbonización a 800 vr.ooo grados cent.", en la que se pierden gran parte de los elementos estables, quedando los elementos activos, mediante la adición de una mezcla de vapor de agua y de óxido de carbono.
El carbón activo se emplea en el desbcnzoladu(Id gas del alumbrado y también para la purifiración de las aguas de mesa. purquc retiene totalmente los gases tóxicos.
Como catalizador no tiene rival el carbón vegetal, En determinadas reacciones químicas obrat'Omo agente, modificando la actividad de dichareacción merced a su poder absorbente. El gasabsorbido se extiende sobre el carbón que está enla superficie de la masa reaccionada, que queda totalmente desembarazada de dichos gases.
En presencia de tal consumo creciente de carbón vegetal p3ra tan múltiples usos se ha estudiado la fabricación intensa de carbón reduciendogastos y mejorando rendimientos.
Así, se ha general indo la carbonización en hornos desmontables, sucedáneos de las antiguas carboneras, en los que se reemplaza la cubierta o envoltura terrosa por la chapa metálica o de otromaterial.
H01{NOS CONTINUOS
HORNO DE HORMIGÓN ARMADO.-Coosiste endos cilindros yuxtapuestos, con armadura metá-
lica y material de cemento, de 1,20 metros de diámetro interior por 45 centímetros de altura. Elgrueso de la pared de este horno es de 6 a 7 centímetros. La cubierta de palastro lleva un orificio central que sirve de chimenea,
El tiro Sl" establece por linos orificios o vanoshechos en la corona del basamento, que puedenobstruirse a voluntad ajustando cuñas.
Para emplazar el horno se empieza por nivelarel piso disponiendo un manto de hormigón flojode 140 metros de diámetro. Sobre éste se construye la solera con ladrillo sin cocer, sobre laque se coloca una corona que hace de basamentodel horno, dejando cada tres ladrillos un vano ohueco de 10 a 15 mm. Sobre esta corona se coloca simplemente afirmado sobre una ranura el primer cilindro del horno. Se reviste interiormentecon ladrillo refractario. Se rellena de leña y secoloca enchufado el segundo cilindro del horno.Se termina de rellenar de leña y se cubre conla caperuza de palastro la chimenea después deprendido o encendido el horno. Mientras tantose mantiene el tiro, dirigiéndolo abriendo uno"ventiladores de la base donde convenga llamar elfuego y cerrando los opuestos con las cuñas, cuando convenga contenerlo de ese lado. Cuando estáen condiciones de completa ignición, que se conoce por la coloración de los humos, se apagacerrando toda comunicación exterior.
Una hornada de cinco estéreos de leña, que esla corriente de estos hornos, puede permitir au-
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scncia de vigilancia de cuatro horas cuando c'stúregularizado el fuego. I '
Estos hornos se llaman co,ntÍJ/Ut(2jt',' porquejsumovilidad no es práctica, poro' cuant,q",s6lo seaprovechan las partes. desmontables, _ ......• :~s..\I1 los _cilinclrox y la cubierta, () sea el t1orno ~ii1\en' ,te dicho; pero no sirve!~ los lna;eli1\!eS"'t1'e'''ia~.o-''lera ni apenas los que ionnan lá'(v8'tOllf\. 'I,lel!.f¡;!:sament« una vez' desmontados. 1, ~;
HORXOS l\IETALlCOS
lIoRNO FORINDUST.-Es metálico, de dos cucrpos cilíndricos de palastro; en inferior es <le do-
--\-/\' -----~-_!_--- ---f-~=- ---
o o ~ o o 00
bies paredes, la exterior termina superiormenteen una canalilla circular, que debe recibir a topeel reborde del segundo cuerpo cilíndrico del horno. La pared interior enrasa iníerionnente en unaguarnición metálica a modo de zócalo (¡lIe tienedispuestas ventanas de ventilación para el tiro;están ensambladas las piezas de este zócalo enforma machihembrada, ,!<ira evitar juntas que permitan circulación del aire. Las ventanas son decondición automática en su cierre. como se indica más adelante .. La cubierta tiene dispuestasseis chimeneas circularmente junto a la periferia y otra central, las que pueden cerrarse contapones metálicos que llevan tres estrías que pueden encajar en diferentes alturas y quedar incompleto o totalmente cerrado el tiro. Estas chimeneas circulares se cierran, y una vez que en el horno está generalizado el fuego, se cierra la centraly se dejan abiertas las seis laterales o mejor entreabiertas, según convenga.
Una innovación verdaderamente práctica quemerece adoptarse es la de proveer a los hornosde ventanas automáticas para el tiro. Consistenen una pan talla basculmtc sobre las ventanas detiro. Se dispone atravesado un' delgado leño, defonna que se introduzca por un extremo en elhorno y por el otro apoye en la pantalla manteniéndola levantada. Cuando se halla encendido elhorno y llega a prender el fuego a la parte delcombustible que está en una determinada compuerta automática así preparada para su funcionamiento, llega a encenderse también el leño que
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apoya en la pantalla, y cuando se ha quemado,perdiendo cohesión y por consiguiente consistencia, se derrumba, y al caer destrozado, cae la com-
puerta por su propio peso, falta de apoyo, y queda cerrada la ventana de ventilación.
HORNO DELHOMMEAu.-Sobre una solera dematerial' refractario, 'entre los que se dejan intervalos vacíos de 5 a 10 mm. paraestablecer tiro avoluntad, que pueden obstruirse con cuñas troncocónicas, se emplazan dos cilindros de palastro,con el reborde superior en U p-ira que entre atope el reborde inferior del segundo cuerpo delhorno con el fin de que el cierre se haga hermético mediante arena apisonada. Una vez relleno elhorno de leña, puesta en sentido vertical o poco .inclinada, se coloca sobre la última hilada unacubierta de palastro, de diámetro algrt inferior aldel horno que está abierto en el centro, para quesirva de chimenea en el encendido. Sobre estacubierta móvil se coloca otra troncocónica, queCOMBU8TIBLIlS ~
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ajusta a tope en la reguera del reborde superiordel segundo cilindro del horno. Tiene también alcent ro una chimenea q ue puede quedar cerradacon una caperuza.
Una HZ cnr-cndido el horno y regularizado el
tiro, mediante las maniobras de apertura de ciertas ventanas y cierre de otras, se establece lacorriente de los gases del eje del horno a la periferia de la coronación, que queda libre entre la cubierta sobrépuesta a la leña y la pared del horno.
La leña entra en un principio de destilación alcerrarse la chimenea de la cubierta fija, con la caperuza. Los humos. cuando aparecen amarillen-
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lus, por que han terminado de salir los vapor,'s de agua de los leños, indican que la masa"'ot;'¡ toda en ignición; la cubierta móvil desdende por su propio peso, al mismo t iempo que se"untrae la masa de leña ('11 ascuas. Al principiopermanece horizontalmente, mientras no se de¡ortna el volumen de las ascuas. Tan pronto comose activa más la combustión de un lado, de éste seinclina inmediatamente la cubierta móvil. EntonCl'S la intervención del carbonero obliga a inten«ificar la combustión del lado opuesto, abriendolas ventanas de tiro de aire por dicho lado y cerrando las que corresponden al sitio de mayoravance de combustión.
Cuando la combustión es completa y'está regularizada en todo el horno, que se aprecia- por el color azulado claro de los humos, se cierran todoslos orificios y la chimenea para que se apague yse deja enfriar el horno para desmontar el car-bón obtenido. •
HORNO MAGNEIN,-Es un horno de chapa depalastro, de forma troncocónica, compuesto dedos partes. La inferior tiene como reborde un hierro ángulo en la circunferencia de su base y porel borde superior termina en una canalilIa sobrela que descansa el hierro angular de la parte superior troncocónica del horno. Esta segunda parte remata superiormente en otra canalilla sobrela que descansa la cofia o cubierta circular, algoabombada, que va reforzada con hierro angular.
Lleva unas' asas para su manejo de montaje ydesmontaje. Tiene cuatro tubos en codo para as-
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1I
Horn o Magnein, carbonizado r desmontab le dejun tas hor izontales.
piraci ón y otros cuatro tubos de escape de gases .El ajuste se hace a tope (' 11 el ala del a ngular de
la pieza superior sobre la ca nalilla del rebord e dela infer ior . So bre este tope !'f' echa tier ra o are-
na. de furllla que cubra tuda la junta, impidiendo el escape de humos y de gases,
EII definitiva, se reduce el horno a una envol1lira de hierro que cierra herméticamente y deforrm que pueda desmontarse fácilmente.
Tiene puco peso y permite el transporte a dis-
rancia y por terrenos quebrados, a lomo de acemilas,
Carga.-Para cargar el horno puede hacerse elapilado previamente, teniendo precaución de guardar en la pila las dimensiones del horno.
Se 'empieza por formar COII los despojos de laleña un emparrillado,. que descanse sobre rollizosgruesos que eleven lo que pudiera llamarse la cámara ide aire para regulación de ltiro en el encendido, cámara que después de encendido el horno se cierra; sobre esta parrilla se levanta la pilade leña a carbonear, de forma troncocónica, de
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las dimensiones del horno metálico. Los tranzones más gruesos van en la proximidad de la chimena, y loo más delgados, hacia la periferia.
La chimenea se hace con rollizos l-irgos colocados verticalmente o bien con otros cortos entrecruzados, que dejan un hueco central de 30 Ó 3Scentímetros de diámetro.
1'na \"ez terminada la pila de leños gruesos. S~:
colocan a modo de camisa los dos cuerpos troncocónicos de palastro, de forma que la canal delreborde del cuerpo inferior sea lo más horizontalposible. Colocado el cuerpo superior a tope delángulo de su reborde con la 'canalilla del primercuerpo, se echa tierra en toda la canalilla, de modo que cubra la junta de tope, oprímiendo la tierra a fin de quena queden huecos o grandes poros, que malograrían algo la carbonización.
Para enrasar la pila de los rollos con la cofia ocaperuza del horno, se echan trocitos de leñosmenos gruesos.
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Se ajusta Jacubierta o cofia lo mismo que sehiciera con los dos cuerpos del horno, cubriendola canalilla con arena.
Para provocar la i\l.,piración en el horno, se CII
locan en puntos diametralmente opuestos los cua-l ro tubos acodados en la cámara de ti-Po,' o s'ea',Q,ebajo cid emparrillado, cubriendo co~,;tJttrta~.o"cepellones y hojarasca humedecida la~~ (¡tIe',<¡tte(le por dehajo del primer currpo (r.¡:n·~·:.o, a ~ .i
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fin de que h aspiración de tiro solamente se establezca a voluntad por los tubos aspiradores. Enla parte inferior del mismo cuerpo del horno, yalternando con los aspiradores de la base, se colocan los otros cuatro tubos de escape de gases.Uno de estos cuatro tubos de escape está taponado hacia su mitad para contrarrestar el excesode tiro: -se coloca éste 'en' la parte de donde sopleel viento fuerte. La chimenea se continúa con untubo adosado a la cubierta en su centro.
Ernee.nJído.-Se dejan abiertos los cuatro aspi-
radores. Se ceba el fuego por la chimenea, dentrode la cual habrá quedado depositada hojarasca seca. ramilla y toda clase de despojos vegetalescomhustibles.
Cuando se observa que el fuego está intensificado en toda 1a parte superior del horno,- se cierran los aspiradorcs : y se cierra tamhién la chi-
menea cuando se la ve salir llama, dejando tansólo un orificio abierto para no ahogar el fuego.Se ajustan las juntas de tope de los distintos cuerpos del horno con tierra, para asegurar que nohay escapes, y cuando toda la carbonera es ascua,que es cuando la leña está carboneada, se cierran.incluso 100 tubos de escape o reguladores de tiro.Se conoce esta fase en que el ·fuego se refleja enestos tubos.
Apagado.--P')r la pequeña dimensión del horno.el apagado es inmediato y es rápido también el enfriamiento.
En dos días puede terminarse la carbonización
<11: un horno que produzca 300 a ..pXJ Kgms.de carbón. Si se enciende a primeras horas de lamañana puede quedar apagado al terminar el segundo día, hacia el crepúsculo. El enfriamientopuede hacerse durante la noche, y a la mañana deltercer día puede procederse al desmontado delhorno.
Pueden encenderse )' tener en tiro cuatro hornos simultáneamente, porque el trabajo de su di-
rección puede hacerse muy bien con dos proíesionales.
El rendimiento en los hornos portátiles es tanpositivo como el de las caberas o carboneras alaire, y también el carbón es de tan buena calidadcomo el de estas últimas. En cambio. se operamucho más rápidamente, son más fáciles de dirigir, más seguras en su resultado, no necesitan tanta pericia los carboneros, porque cuando los humos son excesivos y no pueden salir por la chimenea, salen por todos los tubos depuradores y tam-
-- ~s -
•
ll a m o T rih an , curboni zador desmon tab le pu r plan·chas metálicas aco pladas verticalm ente .
bi én por los aspiradores, di sminuyendo el tiro porla falt a de aire y regulándose autom áticamenteéste en los horn os' metá licos .
ESTUDIO ECONüMICü DE LE~AS
y DE CARBONES
El estudio económica no puede descender a detalle ni dar cifras concretas, que varían según seael emplazamiento de las caberas y hornos, las condiciones extrínsecas del monte donde se haga lacarbonización, circunstancias locales según seamás o menos abrupto el monte y las exigencias demano de obra que varían de unos pueblos y regiones a otras.
Respecto a calidad de carbón puede decirse quepata el servicio doméstico resulta mejor el carbón de encina, siguiendo en orden de calidade1de abedul, haya, roble, quejigo y fresno. Es deinferior calidad el de pino y desechables los deabeto, chopo y sauce.
El precio a que resultará el carbón sobre cabera o carbonera depende de la especie de leña empleada, de las condiciones intrínsecas y extrínsecas del monte, de la edad y. dimensiones de losárboles, .de la espesura de la masa arbolada yde la topografía del monte.
El carbón resulta más barato de elaboración enterreno llano o semillano que en terreno abruptoe intransitable, en masas de espesura normal que
en l11UII!cS hueros u semicalvos, Es más ventajosala corta y de mejor calidad el carbón de leñas procedentcs de árboles jóvenes que el de los decrépitos y excesivamente voluminosos. También influyen en el costo las condiciones de saca del monte y la proximidad o lejanía del mercado.
l\o puede por consiguiente encerrarse e' estudio económico en los concretos números de unadeterminada cifra. Solamente nos es dado utilizar los datos que se obtienen de la práctica (lecarbonización para deducir módulos que sirvanen cada caso para obtener el costo en cada una de1<l6 explotaciones carboneras.
~1()Dl;LÜS PARA DEDUCIR COSTOSDE CARBONIZACION
REl'iUIMIENTO DE HACHEROS.-Uu hachero t'X
perta puede en una jornada de ocho horas realizar el apeo, tronzado y rajado o hienda de 1.100
kilogramos de leña de grueso corriente-e-go a 40centímetros de diámetro-e-en trozos de 0,80 a J
metro de longitud; puede llegar hasta realizar elapeo J tronzado sin hienda 'CH pies de diámetroinferior a 20 centímetros de diámetro medio, porun pe'30 de 1.500 Kgms. en la jornada de ochohoras, haciendo la destroza a la misma longitud.Por término medio un experto leñador en 'C1 manejo del hacha. en monte de condiciones medias.de espesura, de situación del monte, de dimensiones de Jos pies, Se puede considerar que rea·
(11
liz ; las referidas practicas sobre 1.300 kilogramus de leña. Considerando que sea el promedio de rendimiento carbonero de la leña el 18 por100 del peso de ésta, el módulo que da el rendimiento de hacheros, referido a la tonelada de carbón obtenido, será :
MODULO 1
5·555 kg. (leña por tonelada de carbón)
1.300 kg. (jornada de hachero):c- 4,27.
cuyo módulo servirá para deducir el costo de hacheros con sólo multiplicar este número por elprecio local y actual del hachero en jornada deocho horas, cifra que dará el costo de elaboración de la leña necesaria para obtener una tone-lada de carbón. .
PORTEADORES DE LEÑA.-Se supone un área decorta, hecha por roza, de seis a siete hectáreas,CUYD centro sea la cabera o el horno de carbón,superficie adoptada como media. L'I máxima distancia radial del cuartel o tranzón de corta a 1'117...aserá de 250 metros. La media será de 125 metros,que es la distancia a recorrer por los porteadores de leña desde el sitio de corta a la carbonerau horno. Un obrero de vigor y de agilidad mediapuede transportar en jornada de ocho horas alsitio de carbonización 3.000 Kgrns, de leña. Referido el módulo a la tonelada de carbón obtenido, o sea para un rendimiento medio del 18 por100, referida aquella unidad métrica a la cantidad
- 62-
de leña necesaria, que son 5.555 Kgrns., el móduloserá (100.000 : o.IR = 5.555 Kgms.) :
I{'.-
MODULO 2
5.555 kg. de leña por Tm. de carbón---~..._--~--
3.000 kg., jornada de porteamiento
multiplicando el módulo pur el precio del porteador de la leña o su jornal, se obtendrá el costo deesta partida de gasto.
CARBONEROS PROFESIONALES. - Se supone lacarbonización en carboneras o caberas hechas alaire por el procedimiento primitivo. Se suponencarboneras grandes, mayores de seis a siele toneJadas de carbón. Tres operarios tardan cinco díasen la confeccíón de la cabera o carbonera, o seanquince jornales invertidos, más dos obreros carboneros profesionales y expertos durante ochodías en la dirección de la carbonización; por jornada de 24 horas y en turnos de trabajo serándieciséis días de profesionales carboneros parala carbonización. El número de jornadas de ochohoras del trabajo de carbonización será de 48 jornadas, y el total de confección de cabera y de sucarbonización será de 63 jornadas para rendimiento de 7 toneladas de carbón, o sea por tonelada de este producto, el rendimiento será:
MODULO 3
R" = 9 jornadas.
Bastará aplicar el precio del jornal de un profe-
--- 63
sioual carbonero p:lra deducir el costo de carbonización por tonelada.
A los gastos de hacheros, de porteadores y deproÍl'i"jollales carboneros, sumados, habrá queagregar los que correspondan por jornada domiuiral, por obligaciones sociales y por imprevistosal 1 por roo, para deducir el precio que 'en cadacaso alcance la tonelada ele carbón en carbonera,
Una ele las ventajas de elaboración en hornosmetálicos portátiles es reducir considerablemente el costo de atención de los profesionales carboneros, que en estos hornos puede ser 1In obrerocualquiera, con la poca práctica que necesita tenerpara atender al sencillo método de carbonizaciónen tales hornos metálicos. Disponiéndose de unequipo minimo de cuatro ele éstos, pueden obtenerse I.SOO Kgms. en dos días, con la sola atenciónele dos obreros, o sean seis jornadas ele obreroscorrientes, resultando la carbonización de la tonelada a cuatro jornadas de peón, en lugar de lasllueve jornadas de carboneros profesionales a queresulta la carbonización en pilas o caberas.
VALOR DE LA LEÑA EN PIE.-Se deducirá porla diferencia entre el valor del carbón en el mercado y la suma de gastos de carbonización.
VENTAJAS EN EL ~IÉTODO DE CARBONIZACIÓN.-c
El carbón obtenido por los hornos alcanza en leñaprocedente de encina 7.000 calorías, casi como lahuJJa.
Los hornos permiten carbonizar no solamenteleños de troncos y de ramas gruesas, sino tambiénde ramillas delgadas y toda clase de despojos ve-
- (q _.-
getales, tocones. puntas. etc., etc., que no puedenaprovecharse en las pilas o caberas.
El rendimiento de carbón por obrero y con leña de igual especie, es para 1M caberas, de 18.50y para los hornos metálicos llega a 20 y a 22 por100.
La carbonización en carboneras o pilas sólopuede hacerse en sei. u ocho meses, excluyendolos de estío. En hornos metálicos puede carbonizarsc durante todo el año.
Si bien en las pilas o carboneras se elabora enuna hornada mucha más cantidad de carbón queen los hornos. que son siempre de menor cabida, como permiten éstos multiplicarse más que lascaberas, pudiendo un par de obreros atender aun equipo de cuatro y aun de seis hornos metálicos, y como por otra parte el montaje. carbonización y desmontado del horno se operan en treinta horas y las caberas necesitan por lo menescinco veces más tiempo, en definitiva por jornadade ocho horas se llega a producir cinco y aun seisveces más cantidad de carbón que en las caberas,en los equipos de hornos metálicos.
El único inconveniente que ofrecen económicamente estos hornos desmontables CS, que tienen UIl
gasto inicial de adquisición y otro de amortización que no tienen las caberas. Pero queda sobradarnente compensado en favor de aquellos hornos,porque reduce considerablemente el costo de atención de los carboneros, que ni necesitan ser especializados ni invierten tantas jornadas como enlas caberas.
En éstas la lluvia interrumpe y siempre retrasala carbonización y el carbón resulta de inferiorcalidad cuando está la leña mojada. En los hornos no se interrumpe nunca por causa de lluviala carbonización v el retraso, caso de haberlo, ~i
('S fuerte y IllUY . pertinaz la lluvia. es siemprecorto.
En los montes abruptos, .Y en aquellos que carecen de tierra, no puede efectuarse la carboniz .ción en carbonera, o caberas. En ellos solarnente puede carbonizarse con hornos metálicos des'montables, que ni necesitan tierra ni requierengran espacio para su emplazamiento.
Otra ventaja de los hornos metálicos es la dedisponer diariamente de carbón recientemente elahorado, condición importante cuando se destinaeste producto a gasógenos gcneradores de gascarburante paro los autovehiculos, El carbón decabera no siempre se dispone en tales condiciones.y cuando estos gasógenos lleguen a tener general aplicación en los tractores se harán más irnprescindibles los hornos metálicos.
Definitivamente el horno metálico desplaza almétodo antiguo de carbonización en caberas o pilas, hasta el punto que lo dejará relegado altriste papel de su historia. si .sigue el ritmo de consumo creciente (le! carbón vegetal.
COMBUSTIBL8S
(¡IJ
COMPOSIClOl" QUIMICA DEL CARBON VEGETAL DE HAYA OBTENIDO A DIFERENTES
TEMPERATURAS
Tempe r atu-ras "l. TAXTU PuR ~'ff';XT(j f':'; I!l'''~ SI'; F.:'\"(Tl<.NTNA5' LV'" l<;l.F.,'IIE;NTü..;
canz ada s el>
la rar bo niaa-'...·¡ón. Oxígeno
( "arbono. lIílirÓgt'lI'O ( '('ni/a,.;.l;r. v . )' nilrógello.
IS° -17,51 6,12 -I(J,2l} 0,01'>170 -17,77 6,1<) -1';,95 (\10
200 51,SI 3,99 -\3,07 0,23220 54,57 ·P5 -\I,N 0,21250 65,59 .~,81 2gm 0.63270 70,45 -\,64 24,It) 0.86JOO 73,24 -1,25 2' ,l¡(¡ U.57320 7J,54 -1,83 21,Ü<) 0,52350 76,64 .p-\ Il\,44 0,61400 81,64 1,96 1';,2'; 1,16
1.000 83,0<) 1,75 1,1,85 1,31
I·SOO 94,56 0,74 -1,°4 o,úú
Estas investigaciones de Violette acusan la progresiva riqueza del carbono a medida que aumenta la temperatura de la carbonización, y la disminución también progresiva de hidrógeno .Y de losotros elementos, menos de las cenizas. que al igualque el carbono. están ,en razón directa d(' la temperatura de carbonización.
Se deduce también de aquellas observacionesla conveniencia de sostener en la carbonizaciónuna temperatura aproximadamente uniforme y lomás elevada, porque en estas condiciones se realiza una rápida: carbonización que se traduce en
mayor riqueza de carbono, que ('S el principio al'tivo del carbón, considerado como combustible.
El horno de juntas horizontales tiene sobre elde juntas verticales la ventaja de que pueden {¡Iledar herméticamente cerrados todos los CI.;(:1pes ronla arena que cubre las juntas a tope, aunque hayasufrido alguna pequeña deformación.
Por esto nos illc1inamos a aceptar mejor el tipo(le horno Magnain sobre el tipo Trihan. Ecte, noobstante, puede tener ventajas en terrenos extraordinariamente escabrosos por los que apellas pucdan transitar cahallerías, porque las plandihs ocupan y pesan menos que uno de los cuerpos d,']horno M"lgnain.
IV. CARBUNIZAClON EN VASO CERH.:\DO. DESTrLACrON SECA DE MADER.\
En la carbonización en vaso cerrado, ademásdel carbón se obtienen otros muchos productos.
A poco de empezar la destilación, al calentarse el leño, se desprende vapor de agua. Conformeva aumentando la temperatura en la masa destilante, toma la leña color oscuro. Sigue desprendiéndose vapor de agua y juntamente con él productos creosotaclos y piroleñosos. La celulosa dela madera sufre una profunda transformación; eloxigeno y el hidrógeno, separadamente, se comobinan con el carbono y forman compuestos gaseosos, líquidos y sólidos, metanos principalmente.
La madera es más rica en oxigeno que la hulla.casi un 30 por IDO.
El agua no Se desprende totalmente al principio de la destilación; sigue destilando con los productos volátiles y con los compuestos después. Amedida que avanza la destilación, aumenta la -salieh de gases y acusan éstos más acidez.
La destilación en vaso cerrado da primeros
,~-)
compuestos, que refiriéndonos a madera de hayason los siguientes:
Gas;:!; 21,66 por lOO. Cada 100 unidades de estegat.; cotltienen 37 de ácido carbónico, 36 de óxidode carbono, 4 de hidrógeno, 2.:; de metano y muvpequeña cantidad dr nitrógeno.
Vinagre de madera = ~5,80 por 100. Cont ien«ácidos acético, fórmico, buti rico, propiónico,' valeriánico v otros en menor cantidad. Contiene además alcol;olcs metílico y alílico, aldehídos. acetona, amoníaco y otros compuestos en pequeña cantidad.
Alquitrán = 5,85 por 100. Del que pueden extraerse benceno, xileno, tolueno, parafina y creosota. De ésta se obtienen fenal, guayacol y {·teres diversos.
Carbón = 26,6) por 100.
La industria de la carbonización en vaso cerraJo solamente obtiene el carbón y estos otros trescompuestos. Los demás derivarlos son objeto deindustrias de destilería v rectificación, derivadasde la que nos ocupa, que lanzan al mercado infinidad de productos comerciales que hacen una serie interminable de rendimientos económicos.
APLICACIONES DE LA DESTILACIÓN SECA DE MAc
DERA.-El gas ..sirve como carburante, en aplicaciones industriales de motores de explosión enla autotracción y como calefacción.
Del vinagre de madera se obtiene el acetato decal.sdel que se deriva el ácido acético, que ademásde servir en el comercio como vinagre artificial,se prepara con él la aspirina, veronal, fenacetina
7'
y la anupirma. De la acetona se.·:{Jrt·l;;:~.~I"·C~ .~'ofonllo (anestésico) y el yodoformo ;(4Himec'-'tante). La industria explosiva prepara tónl1l.Jace- ~tona la pólvora sin humo. Del mi:?!íl1()~Wacé- ¡;.
I ico se preparan productos tintóricos.: acetato (k ....;cobre para tintes vcrdes : acetato rle p1'omQ'"'P9-~' .tintes amarillos; acetato de hierro púa .'tintes J1.egros. Los alcoholes sirven: el metílico 'como'carburante en los motores de explosión, y ade-más para preparar el cloruro de metilo, usa-do como anestésico local, por la refrigera-ción intensa que produce su evaporación rápi-da. El metileno sirve para desnaturalizar el alcohol de quemar. El amoníaco tiene innumerablesaplicaciones.
Del alquitrán se obtienen aceites esenciales yproductos farmacéuticos cOt~o la creosota y el gU'l
yacol, además del uso directo del alquitrán en sus.aplicaciones propias. La parafina tiene aplicacióncomo lubricante y combustible.
'Los éteres tienen infinidad de aplicaciones Lrmacéuticas e industriales. Como aplicaciones derivadas del ácido acético, puede decirse el de CO,\
gulación del látex del caucho.Del ácido acético se prepara el acetato de ami
lu ,y de metilo, usados en confitería como perfumeso aromáticos.
Del alquitrán y del ácido piroleñoso se obtiene el ácido fórmico; con él se prepara la urotropina. También se hacen COI1 el mismo ácido preparados para el curtido de las pieles y sustitutivos del azogado para los espejos. Otros prepara-
1"000. dr u:rluin. 2Q.•9 ~
relWlcdin.
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'"'-'''"_' .r__ G,¡,Q.
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dos del ácido fórmico SOIl la-, resinas sintéticas.la bakelita, ({UC se obtiene por condensación de]Ienol, y la galalita, de la caseina de h leche porcoagulación con el ácido fórmico.
:\fATERIA "RBIA APROPIAD,\ PARA L\ DESTIL,\
UÓX sEn.-La leña que ha de ser destinada a laeleslilación debe permanecer apilada por lo menosdieciocho meses al aire para su previa desecación.
Para una explotación diaria de destilación. St'
debe disponer de So metros cúbicos de madera.r.a de haya de edad media es preferida. La disponibilidad anual de madera o leña para este consumo diario fabril no debe bajar de 28 a 30.000
metros cúbicos,Para la más rápida, cómoda y económica ma
nipulación de los rollos, se precisa disponer delíneas de hierro con el equipo de carriles y vagonetas de plataforma apropiadas a las necesidadesde arrastre.
Los rollos son apilados ordenad'uueutc a fin eleque sean consumidos en la fábrica por orden riguroso de entrada en los apiladeros.
Un servicio completo de serrería para el tronzado de los rollos a la dimensión que admitan lascalder ts de destilación, estará instalado en UIlI I
de los departamentos de la fábrica.CALDERAS DE DESTILACrÓN.-Se aparean 1<les
calderas para que con un solo fogón alimente decalórico a ambas y quede ~l servicio de combustión completo, del modo más económico posible.Es capítulo el de la economía de la mayor importancia.
•
7·1
Cada una de la, calderas descansa sobre soportes de hierro. Quedan aisladas entre sí mediantetabiques de fáhrica. a modo de pantallas refractarias para que el ft¡ego no llegue de ("()slado alas calderas.
El fogún estar;i centrado ent r« las dos calderadestiladoras. T.os gases caldeados en el fogc'Jn son
conducidos subterráneamente y pasan a las cámaras de calefacción de cada destiladora por estríashechas en la rejilla apropiada para impedir la formación de llama y obligar a la circulación de gases candentes, pero sin inílarmr. Estos gases circulan de abajo arriba rodeando la destiladora ycaldeándola. Los gases son desprendidos y conducidos por un registro de humos a la chimeneaque los echa a la atmósfera,
E~ el mejor medio de caldeamiento ideado, P0l"
que el gas recalentado permite obtener una temperatura regularizada constantemente uniforme.Se obtiene el máximo de economía de combustiblc y al evitar contactos de fuego con el palastrode las calderas se conservan éstas mucho mastiempo.
CARGA HE LAs ':\I.IlF.~As.·--Se empieza por limpiar perfectamente la caldera de todos los restosde anteriores destilaciones v de la arcilla en losajustes de h3 compuertas..
Los obreros cargadores, con su peculiar destreza, van ordenadamente colocando los rollos deleño en el interior de las calderas, a fin de utilizar mejor su capacidad, Una vez cargada, se cierra la compuerta de la caldera y se reajustan lostopes con arcilla amasada.
Limpios de cenizas y de humos los conductos yel fogón, Se prende fuego en el central y estándispuestas las calderas para nuevo trabajo de destilación. La cabida de cada destiladora es de unpromedio (le :2 metros cúbicos de madera.
Una destilería de rmdera debe tener por lomenos tres equipos de calderas de 1 metro de diámetro y de 2,50 metros de longitud mínima.
SECADERO DEL ACETATO DE CAL.-El acetato decal húmedo es oscuro. Hace falta desecado yesto se consigue económicamente aprovechando elcalor de la destilería. Sobre el fogón se disponeuna cámara donde se deposita el acetato oscuro yal calor de la mampostería se decolora. El aceta-
to desecado toma un color gfJS claro, útil paralanzarlo al comercio.
Coxnsxsxnones.c-Tiencn por objeto condensarlos productos evaporizados en la destilación. Cadapareja de calderas destiladoras es puesta en ('0
municación por tuberías con serpentines en continua refrigeración, que condensan aquéllos. Deben ser desmontables pira facilitar la limpieza.que debe ser perfecta y frecuente.
DESTiLADORAS VERTICALES.--Es otro medio eh'disponer el combustible que se destina a la dest i-
._::_:..!::!:;:¡L&b~."-.:l --+-
'1l......--l'LCLLl<4-- ..::'-'é.-
lación seca. Ello obliga a dar forma vertical a lascalderas destiladoras, que pueden colocarse en serie, con su fogón de calde nnient., con gases comhustibles a elevada temperatura que provienen de
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un fogón general, Sobre la campana $U~oy,r~t:",....hace a la vez de compuerta de carg'a :'§ deG)¡íilr{ga,se adosa un tubo que comunica q;¡n<:'e\ ~fp~ínrefrigerante, que debe ser indivirjual p~~acaldera destiladora, Lo mismo qu~ para ~~I.leras horizont-ilcs, ha de preservarse, de la ~ccióU
directa de la llama sobre las calderas~:}:r&~-.
(la perforada deja afluir los gases que vittíleíl (f~1
antefogón.Las calderas verticales tienen sobre las horizon
tales la ventaja de que el carbón obtenido es máscompacto y grueso que el obtenido en las horizontales.
Tiene además la v~taja el sistema de las calderas verticales de que el carbón se enfría en lamisma caldera. Por el contrario, necesita- m1yoresgastos de entretenimiento para obtener rendimientos análogos que con las horizontales.
DIFERENCIA ENTRE CARBONIZACIÓN DE MADERAS
DE DISTINTAS ESPECIES.-En la carbonización envaso cerrado de maderas de especies frondosasno tiene gran interés la producción del alquitrán,que tiene poco valor.
El alquitrán de la destilación de maderas resinosas es, por el contrario, de tal interés, que de surendimiento depende el éxito industrial de la destilación, porque del vinagre de madera se obtienenaceites esenciales muy apreciables que se encuentran flotantes en los' condensadores inrlependientesj en el alquitrán anhidro,
El rendimiento en calderas es siempre superior
al obtenido en hornos de carbonización, aun cuando la calidad de estos últimos es muy superior alcarbón obtenido en vaso cerrado.
La destilación de maderas resinosas requieredispositivo.., especiales que impidan la transformación del alquitrán en carbón en el trayecto de lacaldera al condensador. El aceite de pino se puritira por destilación repetida o mejor con lejía desosa y ácido sulfúrico, con agitadores (IUl' tienenpor obj eto poner en intimo contacto líquidos nomezclabies.CARBONIZACIÓ~ DE DESPOJOS DE LAS SIERRAS.---
Bajo la denominación de despojos de sierra, secomprenden los costeros, puntales, tacos y serrín.Hasta hace muy pocos años eran producto inapreciado, que a lo sumo se empleaba para el barridode suelos o para embalaje, el serrín o polvo demaderas.
:\ fuerza y a medida que la demanda del comercio se hace cada día más 'intensa en acetato decal, espíritu de madera, aldehido fórmico, ácidoacético y acetona, se ha pensado en adquirir losdespojos a hajo precio para destinarlos a la carbonización en vaso cerrado.
Los ensayos tropezaron con el grave inconveniente de que el serrín forma en las calderas destiladoras un cilindro o manguito de carbón aislante que impide la propagación del calor al interior de la masa destilante. Por estos y otros inconvenientes se hacía imposible destilar el serríny los despojos menudos en las calderas ordinarias de destilación. Dispositivos especiales fueron
introducidos en las calderas destiladoras paraprovocar la continuada remoción de la maS71 en(lestilación,
Por otra parte, el grave inconveniente de la grancantidad de agua que contiene el serrín, que haceconsumir inútilmente combustih'e pa ra su eliminación, ha ubligado a idear desecadores previosde esta materia prima.
Son cilindros en serie, hor izontales, unos sobre(jI ros, que contienen el serrín a desecar. El inferiorrecibe directamente el calor del fogón y los paralelos superpuestos reciben c;110r más o menos directo y reflejo.
El serrín se vierte sin interrupción en el cilindro superior, que después de un primer secado vapasando de cilindro a cilindro hasta llegar al inferior. Durante esta circulación el serrín se halla
sometido a destila(¡ón, que se sucede sin interrupción ni inconveniente alguno. Los productos desrilado, son conducidos al condensador.
Otros dispositivos se han propuesto para la destilición especial de estos pequeños despojos de lassierras, Agitadores introducidos en el interior decalderas especiales hacen mover constantementela masa destilante y se llega al mismo resultadopráctico. Lo esencial en todos estos dispositivosespeciales es aprovechar el calor perdido del i,,gón para el previo desecado del serrín. -
COMBUSTIRLE EMPLEADO PARA LA DESTILACIÓ~.
Es grave inconveniente de la falta de calorías enla mayor parte de los combustibles vegetales y esno menor inconveniente el de consumir con ellos
la misma materia prima necesaria para la destilación por el sostenimiento del fogón. La constanteapertura del fogón para la alimentación de combustible con la leña. que resta rendimiento al trabajo y resta también calor por las pérdidas, haobligado a estudiar el aprovechamiento de los gases combustibles de la misma destilación en laalimentación del calórico necesario para la misma.Este gas, que es rico en c.ilorias y que puede conducirse sin necesidad de manipulaciones en 'ascompuertas de las calderas destiladoras, no en elfogón, resuelve perfectamente el prob'ema del combustible.
DEPURACIÓN DE PRODUCTOS DE LA DESTILA
CIÓN.-EI alquitrán y el ácido piroleñoso salenmezclados de Jos condensadores. En los gases dela destilación se manifiesta el \!quitrán en formade gotas. Los gases se hacen pasar por depuradores, por los que dejan el alquitrán sobre plataformas a temperaturas de I(XP, a la que no puede condensarse el ácido piroleñoso. Después se condensa en refrigeradores tubulares largos, en los queno se pueden condensar los alcoholes más volátiles que llegan a un activo refrigerador de agua.Salen solamente los gases incondensables al exterior, pero antes de expulsarse, son recogidosy conducidos al fogón de las calderas para alimentar la temperatura necesaria a la destilación.
El ácido piro'eñoso o vinagre de ntadera, contiene, como va hemos dicho, ácido acético, alcohol metílico yacetona, además de pequeñas cantidades de otros productos, ácidos grasos, aldeh.
dos, otros alcoholes además del metílico, éteres )'amoníaco.
El alquitrán se deshidrata elevando su temperatura a 12S grados.
E! ácido piroleñoso bruto es depurado del al'luít rán por decantación. pero conserva todaviadespués algo de alquitrán, que termina de purificarse por destilación, neutralizándolo antes concal. Las sales de calcio son fijas y el acetato decal que se forma se obtiene en masas oscuras (húmedo), que ya dijimos que al desecarse se blanquea algo. quedando el acetato gris nI" cal a 80por 100.
COM8U8TI81.es
v ,\PLlCACJO:\ DEL C\I\BU:\ \'E<;ETAL P.-\RA C\RBUHANTES DE
LOS :U'TOVEH ICT LOS
Son dispositivo IlUC transforman los combustibles vegetales sólidos en gaseosos. Son generallores de carburantes aplicables a la tracción mecánica en los autovchiculos.
Puede alimentarse este generador con leña, pCfl)
generalmente se emplea el carbón vegetal, que realiza una combustión incompleta, produciendo gas.
Los gases al salir del generador alcanzan temperaturas de 5000 y para rebajar su temperaturaSI:' hacen pasar por un refrigerador para que penetre en el motor <1('1 antovehicnlo a temperaturas más moderadas.
Para eliminir 'as impurezas que lleva el g-as.se le hace pasar por un depurador.
A fin de que no falte el aire en la carburación.mediante un mezclador, se le dota al gas del airenecesario, manteniendo esti mezcla de gases paraque la chispa actúe con eficacia,
.'
Gas ógen « Balletbó , apro piado para em plea r e ;11h ónde despoj os \·l' ~e ta l ..s.
ca rbonización. E s por est« prl'ier ihk d carbón ela hor ad o en ca beras 1) carbonera•.' . a l a ire lihrc.
Las especies de madera pr eferidas pa ra el carh ón de ga sógen o son ha ya y encina. mej or el haya .La encina quema 1':s rejil las. También es cnnv cnien te mezclad o de haya y de pino.
El carbón debe estar recientemente elaborado y seco. En estas condiciones tiene un efecu I
carburante equivalente a. la mitad aproximad t :
mente de la gasolina.Teóricamente, e1 g"h producido en los gasúge
nos sirve incluso para el arranque'. Prácticamente, en el momento actual. hay necesidad de auxiliarse de la ga6olina.
Es de esperar que pronto se perfeccione y llegue a servir por sí solo el ga~ del gasógeno incluso para el arranque.
CONSTlTUCION DE UN GASOGENO
GENERAOOR.-Es un cilindro de palastro de 40a So centímetros de diámetro y de 1,5° metros de'altura, dividido en dos por un doble tabique metálico. En la parte superior, de un nietro de altura, se coloca el carbón vegetal que ha de producirel gas carburante mediante una parcial combustión.
De la parte alta del generador, que es el cxtremo inferior del cilindro, hasta unos 45 ceutirmtros de altura, arranca el tubo que va conduciendo los gases carburantes producidos en el generadar; una rejilla impide que los gases arrastrenpartículas de carbón. Dicho tubo conduce a un refrigerador, que tiene por objeto rebajar la altatemperatura, de los gases a la salida del genera-
dor-e-más ele 500 grados--v facilitar la aspiracióndd motor a justos límites.
Ih:I'I·R.'\J)OR.--Es la segunda parle del gal.,úgeno. A un recipiente también cilíndrico. (k dimcnsienes más rcducid.s. llegan los gases del gen~ra
dor con partículas de carbón. qUl' no podrían iral motor sin causar entorpecimientos en su funcionamiento.
Los gases llegan por la hase del depurador. Deun disco adosiclo a la base superior, penden unaserie de tubos filtros. de 'franela de algodón o delana, armados interiormente con espirales metálicos para evitar que al estrangularse impidieran lacorriente del gas, cerrando su salida. Los filtrosde algodón son mucho más duraderos que los 'detela rle lana, que pronto se pican. Por la aspiración del motor, 103 gases son obligados a pasarpor el filtraje de tela de dichos tubos, hasta suinterior y seguir por allí su curso hasta la cámarasuperior del depurador. Un tubo ajustado a lahase superior conduce los gases, limpios de materias sólidas. hasta el motor del auto-vehículo.
~1r:zcLAnoR.--Tiene por finalidad conducir unamezcla de gas carburante .Y de aire, para provocar la explosión en presencia (le la chispa. Es cónico, de bronce.
CARACTERisTICAS DE AQUELLOS DISI'OSlTIVOS.-
La disposición de los tubos filtros de franel-i dealgodón tiene la ventaja de facilitar líl desncrusración de las partículas de carbón que se van acumulando al exterior de esos pequeños manguitos.
qUf:' pueden desprenderse Iúcihuente con la mano.Una capacidad para 70 Kgms. de carbón,
que es la carga máxima de combustib'e, sirvepara mantener la generación de gas carburantepara I1n recorrido de 150 kilómetros, en autobúo autocamión de 25 caballos de potencia.
J.a mezcla de gas y aire de un g isógeno da unpoder explosivo equivalente a 0,60 de la P' .tenciaexplosiva de la gasolina.
Dicha mezcla de ga..; carbónico y de aire sufre,por la carhu ración en el motor, una contracciónmolecular, que se traduce en reducción de prcsión en la explosión y, en definitiva, en pérdida depotencialidad, hasta de un 30 por 100. Esta pérdida se aminora mediante dispositivos que consiguen disminuir la rapidez de la combustión y ala vez aumentan la presión de la mezcla, que también se consigue haciendo mayor el número derevoluciones del motor para aumentar, durante elmismo tiempo. mayor carburación y. por consiguiente, más calorías.
ACClO:"AMIE:"'TU DEL GASÓ(;E:\O.----La aspiracióndel motor absorbe ávidamente el gas carburanteproducido en el generador. El aire atmosférico,por el instantáneo vacío que la carburación delmotor produce en el generador, al absorber el gasproducido, se introduce en la caldera generadora,y en contacto con las partículas carburantes pro:'voca la formación del bióxido de" carbono, CO2 •
con producción de calorías.El aire de alimentación se recalienta, por el ca-
lor iniciado en la carburación v transforrm el l)ióxido de carbono, que es inerte. en óxido de carbono por la acumulación de carbono, absorbiendoralorías.
CO~ + e = 2 enEl gas sale del generador a más de 500° y por
esta condición térmica es menos denso. Hay necesidad por consiguiente de refrigeración para disminuir la fluidez, aumentando la densidad y mejorando así la alimentación del motor. Esto seconsigue con un refrigerante o serpentín sumergido en una masa de agua. En algunos gasógenos los mismos tubos de conducción en dispositivos especiales hacen de refrigerantes.
Por el mezclador afluye al motor del vehículouna mezcla de gas carburante y de aire. Hace porconsiguiente las veces de carburador. Inyectadaen los cilindros esta mezcla explosiva es capaz deaccionar el motor.
Los gasógenos de tiro directo, en los que la corriente del aire se efectúa de abajo arriba, producen menos pérdidas de carga, pero llegan más cargados de partículas de carbón y requieren másactividad en el filtrado.
Los de tiro invertido, en los que la corrientede aire es de arriba abajo, dan gas más depuradode partículas de carbón, pero por otra parte tienen más pérdidas de carga.
Los primeros son apropiados para usar carbóncomo combustible sólido, Los de tiro invertido son
los empleados para usar la leña como combustible.
El depurador impide que los gases carburanteslleguen al motor con impurezas sólidas, que impedirían su perfecto funcionamiento. Esta depuración puede hacerse por filtros, como ya se ha dicho, o por centrifugación, eliminando las impureZlS sólidas por aplicación de la fuerza centrífuga.
ALIMENTACIÓN DEL GASÓGENO.-Con una carga(le 7ó Kgms. hemos dicho anteriormente quepuede sostenerse la producción de gas carburante para un recorrido de ISO kilómetros en autobúsde 25 caballos de fuerza. Precisa, por consiguiente, el aprovisionamiento ordinario en puntos deterrnimdos del trayecto a recorrer en un servicioregularizado de transporte, bien sea de viajeros() de carga.
El mejor carbón de 106 corrientemente conocidos y elaborados es el de haya, siguiéndole el deencina y el de fresno.
Interesa que el carbón esté recientemente elaborado y desecado, que sea compacto, desechandolos que contienen partes deleznables, 105 polvos decarbón y todo el combustible en general que sedesprenda con facilidad. El polvillo de carbón facilita las incrustaciones, tan perj udiciales para elregular funcionamiento de los gasógenos.
No es. absolutamente indispensable, pero es muyconveniente, que el carbón sea de forma regular,'Jara que pueda aprovecharse la capacidad del generador CQn l¡:l máxima carga de combustible,
'JO
Son bajo c~tc aspecto de la mejor aceptaciónlos aglomerados de carbón vegetal. Se fabricanhriquetas bien calibradas, hechas con P' J.,ta de carbún de primera calidad, perfectamente desecadas.que 5(1n preferidas para el sostenimiento de losgellLTadon:s de los autovehiculos. Deben tenerconsistencia pétrea, sin ser deleznables, y dar unasonoridad metálica a la percusión.
ENCENDIDO DEL GASÓGENO. - Se echa con UIl
lienzo empapado en gasolina el depósito de COJll
bustib'e vegetal. y cuando está en tiro, provoca lacarburación de los gases en el motor. Si no bustase la carburación para iniciar el arranque. seapela a arrancar empleando el !notor a gasolina.
Regularizado el tiro en el gasógeno y en marchael motor, el aire entra en el generador del gasógeno, se recalienta y en contacto con el carbón encendido origina el gas, que es aspirado, impidiendo el arrastre de partes sólidas la rejilla protectora. Es conducido al depurador y pasando por losfiltros deja en ellos las partículas sólidas que pu"diera arrastrar. Pasa después el gas por el refrigerador de aire ambiente. renovado por la mismamarcha del vehículo. Va después al mezcladory se provoca la carburación por la explosión de lamezcla de gas y de aire, iniciándose el arranquedel vehículo.
EQUlvALENt:IA DE CARBURANTES. - La 'potenciadesarrollada por 10 kilogramos de leña ele hayatratada en gasógeno es equivalente a 4.Roo kilo-
gramos de carbón puesto en gasógeno y equivalente a 3 litros de gasolina.
Al sustituirse la gasolina por los carburantesproducidos por carbón vegetal de determinadasespecies de leñas, toma éste un incremento comercial insospechado,
El mayor inconveniente del carburante por gasógeno es la pérdida de carga, que con relación alpotencial de gasolina es del 60 por 100. Se ha conseguido reducir esta pérdida aumentando la presión del gas del gasógeno en el carburador en elmomento de saltar la chispa, mediante la inyección de gas a presión y aumentando la capacidaddel cilindro, a fin de que al producirse la explosióncarbure mayor cantidad de gas. Así se ha logradoreducir la pérdida de carga por el empleo del servocompresor al 10 por 100,'
Otros inconvenientes "-el' gas forestal son: elcoste inicial de adquisición del gasógeno y suarnortización : el del encendido, que pierde tiempoy <lucen muchas ocasiones, en el momento industrial actual, necesita recurrir a la gasolina; el ele lalimpieza del depurador y de las cenizas de la caldera, aun cuando se ha ganado terreno en la cargadel depurador porque llega a quemarse el alquitrán evitando su carga en los filtros.
La mayor ventaja del gasógeno es la economíade combustible, el consumo es de 30 a 40 Kgms. decarbón por roo kilómetros de recorrido de un camión de 25 a 30 caballos de fuerza y la facilidadde adquisición del gas forestal, porque permite la
iabricación diana del carbón necesario para e-lconsumo de un determinado servicio.
Aun cuando el precio del carbón va progresivamente aumentrdo, por la creciente demanda <leeste combustible aplicado hoy a la industria tractora, puede decirse que la producción del gas forestal-gastos del gasógeno aparte-no pasa actualmente de 35 pesetas por cad i 100 kilómetros.
1, - Leñas y carboru "11.-· Carbonización de la, lcña-, 2-t
11l.·-Hornos continuo- l loruo-. p"rtátik- dc-mon-tahlcs ,..... ".... -tI
]V.··-Carbonización en va-.o cerrado. [lestilaci"'1Iscca de madera "" ... " .. " ()(¡
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