干馏式炭化炉机制木炭生产工艺探讨
机制木炭可行性研究报告
机制木炭可行性研究报告机制木炭是一种新型的高效清洁能源，目前在国内外应用越来越广泛。
它以木材、植物秸秆等纤维素质材料为原料，经过高温、高压反应制成的黑色固体碳材料。
由于其独特的特性，机制木炭在环保、农业、工业、能源等领域都有着广泛的应用。
本文将对机制木炭的可行性进行研究报告。
一、机制木炭的生产工艺机制木炭主要是通过木质素的热解反应而得到的。
生产过程主要分为两步：第一步是将木材、秸秆等纤维素质材料经过粉碎、干燥后送至炭化炉中；第二步是在高温高压的环境下，将这些材料热解成为一种高质量的木炭。
在生产中，机制木炭具有一些独特的工艺优势。
首先，它的生产过程无需添加任何化学药品，不会产生有害物质。
其次，产出的木炭燃烧效率高，且燃烧过程中二氧化碳的排放量相对较低，对环境友好。
另外，机制木炭还可以通过特定的配方和工艺来生产出各种不同的木炭产品，广泛应用于各个领域。
二、机制木炭的应用领域1.环保领域机制木炭在环保领域具有独特的应用价值。
它可以通过吸附作用将空气中的有害物质去除，如二氧化碳、有机物、甲醛、苯等。
与传统的吸附材料相比，机制木炭的吸附效率更高、寿命更长。
另外，在土壤修复、水体净化等方面同样有着广泛的应用。
2.农业领域机制木炭在农业领域有着广泛的应用，主要有两方面：一是作为土壤改良剂，可以提高土壤肥力、改善土壤结构，促进农作物的生长发育；二是作为饲料添加剂，可以提高动物的生长速度和免疫力，减少疾病发生。
3.工业领域机制木炭在工业领域同样有着广泛的应用。
它可以作为高效的还原剂，广泛用于冶金、化工、电子等领域。
另外，在涂料、橡胶、塑料等行业也有着重要的应用。
4.能源领域机制木炭作为一种清洁高效的能源，未来在能源领域有着广泛的应用前景。
它可以替代传统能源，减少能源消耗和污染排放，具有重要的意义。
三、机制木炭的市场前景机制木炭在国内市场的发展逐渐成熟。
近年来，国内各地陆续建立了大量的机制木炭生产厂家，其生产规模和品质不断提高。
传统木炭的制作方法及过程
传统木炭的制作方法及过程
1、准备好制棒机、炭化炉、锯末。
2、准备一些柴火或大的木棒，这样的木棒可利用的次数比较多。
3、将锯末用制棒机制成木棒。
4、将木棒放入炭化炉。
5、将木棒放入炉内封闭，完成点火开始烧炭。
6、当木炭变成红色时可以取出制作的木炭。
7、最快的制作木炭的方法是将红木棒拿出用，放入水中，木炭的余温会将木炭表面的潮湿弄干。
8、用断绝空气来使它制成木炭，将其放在木炭灰中，让它无法再燃烧，放置一段时间后拿出，放置在专门承放在木炭的容器中。
扩展资料
木炭制法有两种：
1、窑烧法，用泥土筑窑，满装木材，从窑门或火门点燃烧，使木材在窑内炭化，挥发物逸出而剩余木炭；
2、干馏法，即木材干馏。
按照出窑的熄火方法，有黑炭和白炭两种。
机制木炭生产工艺流程
机制木炭生产工艺流程
机制木炭生产工艺流程是指将木材通过特定的加工工艺，使其转化成高效、环保的木炭产品。
其制作过程包括以下环节：
1.材料准备：选择高质量的木材作为原料，将木材进行粉碎、筛选等处理。
2.预处理：将原料木材进行干燥处理，去除水分和挥发物，以提高木炭的质量。
3.炭化：将预处理后的木材放入炭化炉中进行炭化。
炭化炉通常可以使用间接加热和直接加热两种方式，其中间接加热更加节能和环保。
在炭化炉中，木材经过高温、低氧的环境下，发生热解反应，产生木炭和烟气。
4.冷却：将炭化产生的木炭和烟气分离，然后进行冷却处理。
通常可以使用水冷和自然冷却两种方式，其中自然冷却更加环保。
5.加工：将冷却后的木炭进行加工处理，去除杂质和不良木炭，然后对木炭进行裁切、磨碎等加工操作。
6.包装：将加工好的木炭进行包装，然后进行存储和运输。
机制木炭生产工艺流程通过炭化技术使木材转化成木炭，不仅可以有效利用木材资源，还可以减少环境污染。
同时，生产出的木炭也具有高效、环保、经济等优点，广泛应用于生活、能源和工业等领域。
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木炭炭化炉的工作原理
木炭炭化炉的工作原理木炭炭化窑的工作原理可以概括如下:1. 原料准备木炭炭化所用的原料主要是木材。
一般选择柔软、密度较大的木材如松木、冷杉木等。
将采伐的原木去除树皮、切割成适合装窑的长度后堆放落地约1年左右,使木材充分风干。
风干的木材含水率在20%左右,便于炭化。
2. 窑的结构木炭炭化窑主要分为炭化室和烟道两部分。
炭化室为圆形或椭圆形坑穴,四周和底部用耐火砖或黏土垒筑,内部用木材或砖块垒成木堆。
木堆的中心为烟道,通向地面。
烟道作用是疏导燃烧产生的烟气。
筑窑时,要控制烟道断面积,并留有进料口和出料口。
3. 装窑在窑的中心烟道立好木杆,周围用整齐的木头堆砌,每层木头之间留有细缝。
木头全部堆放完毕后,用稻草、树叶等填塞木头间的缝隙,并在顶部覆盖一层土,使窑内密闭,只留烟道和少量通风口。
4. 炭化当装窑工作完成后,从顶部烟道点火,引燃木材。
为了控制空气流量,必须快速封闭烟道口和通风口,使燃烧处于无烟或少量烟排出的状态,实现无火低温炭化。
窑内温度可达到400-600C,经过6-15天后,木材水分蒸发,有机成分逐渐转化为木炭。
5. 出窑炭化结束后,烟道冷却至一定温度,从顶部打开烟道口和出料口,用水淋湿木炭,迅速降温,然后将木炭从出料口移出,再采用筛分、捡拣、包装等步骤即可。
整个木炭炭化过程必须控制好燃烧,使之在无火或微火状态下进行,温度不能过高,否则木材很快燃烧成灰,不会形成木炭。
木炭形成的过程是复杂的化学反应,通过焙烧去除烟气、水分,使木材中的碳元素浓缩,同时产生孔隙增大表面积。
合理利用木材资源生产木炭,可以取代燃料用途中的无烟煤,减少环境污染。
机制炭工艺流程分析
机制炭工艺流程分析
《机制炭工艺流程分析》
机制炭是一种高效的吸附剂，具有良好的吸附性能和化学稳定性，被广泛应用于环保、食品加工、药品提纯等多个领域。
其制备工艺主要包括原料选择、炭化和活化三个步骤。
首先是原料的选择。
一般以木质纤维、果壳、煤炭等为原料，这些原料的选择对机制炭的性能和用途有着至关重要的影响。
不同原料的机制炭在吸附能力、孔隙结构等方面也有一定差异。
接下来是炭化的过程。
原料经过初步处理后，放入高温炉中进行炭化，这是制备机制炭最关键的一个步骤。
炭化过程中，原料中的焦油和其他挥发性成分被炭化掉，形成含碳度较高的原炭。
最后是活化的环节。
原炭经过水蒸气或化学物质的处理，使其表面生成更多的微孔和介孔结构，增加吸附能力。
活化过程一般通过煅烧和化学方法进行，其中煅烧活化是靠热气脉冲将原炭表面的孔隙打开，化学方法则是利用化学物质对原炭进行处理，形成更多的孔隙结构。
在整个机制炭的制备过程中，要合理选择原料、控制炭化和活化过程，才能得到优质的机制炭产品。
此外，制备过程中还要考虑能耗和环保，采用高效的工艺流程和设备，减少对环境的影响。
通过对机制炭的制备工艺流程进行分析，我们可以更好地了解机制炭的制备过程，为提高机制炭的生产效率和产品质量提供参考。
同时，也可以不断改进工艺流程，降低生产成本，推动机制炭工业的发展。
机制木炭生产工艺流程
机制木炭生产工艺流程
《机制木炭生产工艺流程》
机制木炭是一种高质量的炭化产品，由木质原料经过一系列工艺过程生产而成。
下面是机制木炭的生产工艺流程：
1. 原料准备：选用优质的木材作为生产原料，通常采用硬质木材如橡木、柚木、榉木等，确保木材质地坚硬、密度大、含水率低。
2. 粉碎处理：将原料木材进行粉碎处理，使木材颗粒大小均匀、易于碳化。
3. 干燥预处理：对原料木材进行干燥处理，去除木材中的水分，使木材含水率降至10%以下。
4. 炭化加工：将经过预处理的木材置于封闭式炭化炉中，进行高温炭化加工，使木材发生干馏和热解反应，从而转化为木炭。
5. 冷却排放：经过炭化过程的木炭需进行冷却处理，同时进行粉尘、气体的处理和净化，将木炭中的杂质和灰分去除。
6. 精制加工：对冷却后的木炭进行精细处理，如筛分、破碎，去除杂质和颗粒不均匀的木炭颗粒。
7. 包装储存：将经过精制后的木炭进行包装储存，确保木炭的质量与干净度。
通过以上工艺流程，机制木炭生产出的木炭产品具有高热值、低灰分、低水分等特点，广泛用于生活取暖、工业生产、烧烤炉的燃料等领域。
同时，木炭的生产工艺流程也最大限度地保护了环境，减少了对森林资源的消耗，是一种清洁、环保的能源生产方式。
机制木炭生产工艺流程
机制木炭生产工艺流程
机制木炭是一种高效、环保的生物质燃料，广泛应用于工业、
农业和家庭生活中。
其生产工艺流程主要包括原料准备、碳化、炭
化和成品包装等环节。
下面将详细介绍机制木炭的生产工艺流程。
首先，原料准备是机制木炭生产的第一步。
原料主要包括木材、秸秆、果壳等生物质材料。
这些原料需要经过清洗、切割、破碎等
处理，以便于后续的碳化过程。
接下来是碳化环节。
碳化是将生物质原料在高温下进行热解，
使其中的有机物质转化为固体碳。
碳化设备主要有炭化炉和碳化炉
两种。
在碳化过程中，要控制好炉温和加热时间，以确保原料完全
碳化，同时避免过度碳化导致木炭质量下降。
然后是炭化环节。
炭化是将碳化后的生物质原料进行进一步加工，使之成为成品木炭。
炭化设备主要有炭化炉和炭化机两种。
在
炭化过程中，要控制好炭化温度和炭化时间，以确保木炭的质量和
产量。
最后是成品包装环节。
成品木炭需要进行筛分、去杂、包装等
处理，以便于储存和销售。
包装材料主要有编织袋、纸箱等。
在包装过程中，要注意木炭的密封性和防潮性，以确保产品的质量。
总的来说，机制木炭生产工艺流程包括原料准备、碳化、炭化和成品包装等环节。
在生产过程中，要严格控制各个环节的参数，确保木炭的质量和产量。
同时，要注意环保和安全生产，避免污染和事故的发生。
希望本文对机制木炭生产工艺流程有所帮助。
机制木炭工艺流程
机制木炭工艺流程
《机制木炭工艺流程》
机制木炭是一种高质量的炭化产品，由木材或植物残渣经过炭化过程制成。
它具有低灰分、高热值、无烟无味等特点，广泛用于工业、农业和生活领域。
机制木炭的生产过程需要经过一系列工艺流程，以下是典型的工艺流程：
1. 原料选取：首先需要选择合适的木材或植物残渣作为原料，通常选择密度高、纤维结构好的木材，如橡木、柚木等作为主要原料。
2. 原料处理：原料需经过粉碎、筛分等工艺处理，使其成为均匀颗粒的原料粉末，以便于后续生产过程的进行。
3. 炭化炉热解：将处理后的原料粉末放入炭化炉中，通过高温热解的方式将木材中的挥发性物质排出，使其转化为木炭。
4. 冷却处理：炭化后的木炭需要进行冷却处理，以降低温度并提高木炭的密度和硬度。
5. 筛分分类：将冷却后的木炭进行筛分分类，分为不同规格的木炭产品，以满足不同用途的需求。
6. 包装出厂：最后将木炭产品经过包装处理，以便于运输和销售。
机制木炭工艺流程中需要严格控制各个环节的操作参数，以确保木炭的品质和生产效率。
同时，还需要对生产过程进行环保治理，减少对环境的污染和资源浪费。
通过严格的工艺流程控制和环保措施，可以生产出优质的机制木炭产品，为社会生产和生活提供绿色、环保的能源和原料。
机制木炭生产的工艺流程
机制木炭生产的工艺流程机制木炭是一种以木材为原料制造的炭化燃料，具有高热值、低水分、低灰分和低挥发性的特点。
下面将介绍机制木炭的生产工艺流程。
1.木材选择和预处理阶段：在机制木炭生产过程中，选择合适的木材是非常重要的。
通常选择密度高、硬度大、水分少、含碳高的木材，如柚木、橡木等。
首先需要将采购的木材进行去皮、切割和纠正，将木材处理成合适的尺寸和形状。
2.原料烘干：木材采购到厂后，需要进行烘干处理以降低水分含量。
烘干方式主要有空气烘干和热风烘干两种方式，一般会选择热风烘干，可以提高烘干效率。
通常会将木材置于烘干窑中，在合适的温度下进行烘干，直至达到所需的水分含量。
3.枯燥阶段：烘干后的木材需要进一步进行枯燥，以进一步降低水分含量。
枯燥过程中需要控制好温度和湿度，以保证木材的质量。
一般会使用机械或自然通风的方式进行枯燥，确保木材达到枯燥的要求。
4.炭化阶段：枯燥后的木材进入炭化阶段，即木材炭化成木炭的过程。
一般有两种炭化方式：传统炭化和机制炭化。
传统炭化主要通过堆积木材，进行慢炭化。
而机制炭化则是通过机械设备进行炭化，在短时间内达到高温炭化，炭化效率高。
机制炭化主要有两种方式：干馏法和奥斯密尔法。
干馏法是将木材放入机械炭化炉中，在高温、无氧或低氧的环境下进行炭化。
通过加热木材，木材中的水分和挥发性物质被释放出来，然后残留的木质素转变成固态炭。
奥斯密尔法是在一定的高温和压力下，直接将木材中的木质素转变成炭。
一般会使用金属催化剂来加速炭化反应，提高炭化效率。
5.冷却和破碎：炭化后的木炭需要进行冷却，将炭温降至室温。
冷却的方式一般是将炭放置在通风良好的区域，自然冷却。
然后将冷却后的木炭进行破碎，以获得合适的颗粒度。
6.粉碎和筛分：破碎后的木炭需要进行粉碎和筛分处理，以获得所需的颗粒度。
粉碎过程主要是通过机械设备将木炭进行细碎，然后通过筛分设备将木炭的颗粒进行筛选，分离出不同粒度的木炭。
7.包装和储存：最后，经过筛分后的木炭通过自动包装机进行包装，并放入适当的容器中进行储存。
炭化工艺技术
炭化工艺技术炭化工艺技术是一种将有机材料转化为炭的过程。
它是一种常见的工艺技术，可以用于生产炭化产品如炭黑、活性炭和石墨等。
下面将详细介绍炭化工艺技术。
炭化工艺技术的基本步骤是通过高温处理有机材料，使其发生结构变化，转化为炭。
有机材料可以是不同种类的生物质，如木材、秸秆、稻壳等。
这些有机材料在一定温度下将发生热解反应，水分和有机物质将蒸发和挥发，留下的碳质物质就是炭。
这个过程称为干馏炭化。
火化炭化是炭化工艺技术的一个重要方法，通常是将有机材料置于密封的高温环境中进行炭化。
在这个过程中，炭化炉内的温度将逐渐升高，有机材料将开始热解。
在最初的阶段，炭化产物主要是水和一些挥发性有机物。
当温度升高到一定程度，水和有机物质将蒸发完全，留下的将是碳质物质。
炭化工艺技术还可以通过控制炭化温度和时间来调节产物的性质。
具体来说，较低的温度和较短的炭化时间将产生比较活性的炭。
这是因为在较低温度下，炭化反应相对来说较慢，碳的结构相对来说较大，因此具有较大的孔隙结构和较大的比表面积。
相反，较高的温度和较长的炭化时间将产生较为致密和坚固的炭。
炭化工艺技术在不同的工业领域有着广泛的应用。
其中，最重要的是炭黑和活性炭的生产。
炭黑是一种具有大量细小颗粒的碳黑物质，它具有很高的吸附能力和导电性。
因此，炭黑被广泛应用于生产橡胶、塑料、涂料、墨水等产品。
活性炭则是一种具有高度孔隙结构的炭材料，可以吸附气体、液体和溶质。
因此，活性炭广泛应用于水处理、防毒剂和空气净化等领域。
除了炭黑和活性炭，炭化工艺技术还可以生产石墨和炭纤维等高附加值产品。
石墨是一种具有层状结构的炭材料，具有良好的导电性和热导性，因此在电池、润滑剂和石墨电极等领域有着广泛的应用。
炭纤维则是一种具有高强度和低密度的纤维状炭材料，被广泛应用于航空航天、汽车和建筑材料等领域。
总之，炭化工艺技术是一种将有机材料转化为炭的方法，通过控制炭化温度和时间可以调节产物的性质。
炭化工艺技术在炭黑、活性炭、石墨和炭纤维等产品的生产中有着重要的应用。
干馏炭化炉原理
干馏炭化炉原理干馏炭化炉是一种用于将原料进行干馏分解，制备炭素材料的设备。
干馏炭化炉的工作原理是利用燃烧炉中的高温来加热原料，使其在缺氧条件下分解产生不同的气体和固体产物。
干馏炭化炉的主要组成部分包括燃烧炉、炭化室和收集装置。
燃烧炉是用来提供炭化室所需的高温和热量的地方，通常使用火炬燃烧器或者其他可燃气体进行燃烧。
炭化室是原料进行干馏的地方，通常由耐高温材料制成，内部设有加热装置和收集装置。
收集装置用来收集炭化产物，包括气体和固体产物。
干馏炭化炉的工作过程包括加热、干馏和冷却三个阶段。
在加热阶段，燃烧炉中的燃料燃烧产生高温燃烧气体，炭化室中的加热装置将炭化室加热至预定温度。
在干馏阶段，原料进入炭化室并在高温下发生分解反应，产生一系列气体和固体产物。
这些气体包括燃烧气体、一氧化碳、二氧化碳、氨等，固体产物主要是焦炭。
在冷却阶段，冷却装置将炭化室中的气体冷却，使其凝结成液体或固体，并通过收集装置进行收集。
干馏炭化炉的原理主要包括两个方面：一是热分解反应原理，即在高温下原料发生分解反应，产生不同的气体和固体产物。
在干馏炭化炉中，用于分解的热源通常是燃烧炉中的高温燃烧气体。
原料在高温下经历碳氢化合物裂解、蒸汽碳化、干馏脱挥发分等反应，产生气体和焦炭。
二是收集原理，即利用收集装置将产生的气体和固体产物进行分离和收集。
气体通过冷却装置进行冷却和凝固，液体或固体产物则通过收集装置进行收集。
干馏炭化炉的工作条件和参数对产品的质量和产率有重要影响。
温度是干馏炭化过程的重要参数，不同原料对应不同的炭化温度。
温度过高会导致炭化产物的烧损，温度过低则会影响产率。
压力和气氛也对产品质量有影响，通常情况下干馏炭化炉采用中性或者微弱还原气氛。
除此之外，干馏时间、原料的粒度、含水率等因素也会影响炭化产品的性质和产率。
总的来说，干馏炭化炉是一种将原料进行干馏分解制备炭素材料的设备。
其工作原理是利用燃烧炉提供的高温将原料加热，使其在缺氧条件下分解产生气体和固体产物，然后通过收集装置进行分离和收集。
机制炭工艺流程分析
二、工艺流程分析机制炭的生产过程主要分为两部分：1、木屑固化成型：此部分是机制炭生产的物理变化部分（少量化学变化），主要由原料分选、原料烘干和挤压成型几道工序组成。
原料由上料机送到机动圆筛上进行筛选，较大的树皮、石子等杂质被分离出来。
经过初步分离的原料经过螺旋输送机被送入气流式滚筒干燥机中，在干燥机内原料被热风炉里送来的热空气烘干，同时原料被再次进行杂质分离，较小的石子和树皮被隔离出来。
烘干后的原料和所产生的水汽被风机吸走，经过管道被送入旋风分离器中，进行水汽和干料的分离。
经过烘干的木屑湿度大约在（4%—6%），在旋风分离器中通过重力的作用，干木屑从潮湿的空气中被分离出来落入料箱，在料箱里被螺旋送料机直接送入成型机中进行固化成型。
经过此道工序，木屑被制成有规则形状的木屑棒，尺寸通常为40cm×5.1 cm×5.1 cm，中心有孔。
2、炭化部分：此部分是机制炭生产的化学变化部分。
把成型的木屑棒装入窑中进行炭化，炭化过程如下：干燥阶段：此阶段基本无化学变化，木屑棒中的水分在外热的条件下被烘干，反应缓慢，产生白色气体，此阶段时间较短，在6个小时左右。
在封窑后2—4个小时内产生的水汽最大，应及时排出，此点控制在此阶段最重要，否则闷在窑里的水汽会损坏木屑棒。
预炭化阶段：比较不稳定的组分半纤维素开始分解，气体的颜色由白色渐渐变为棕褐色，气体可以回收，提炼木醋酸。
此阶段时间较短，较容易控制。
气体如不回收，可将其点燃，点燃后无污染排放。
炭化阶段：占主要组成部分的纤维素和木质素开始剧烈热解，气体颜色变为暗褐色，排放物由液体（醋酸、甲醇、木焦油）和气体（二氧化碳、甲烷、乙烯等）两部分组成，有较大的回收价值。
如不回收也可将其点燃。
此过程是炭化的主要过程，时间较长，比较难控制，主要通过给氧量大小的控制来调节反应的进程。
煅烧阶段：热解过程基本结束，基本无气体产生，主要是排出残留的挥发性物质，提高固定炭的含量，产生的气体可点燃。
炭化炉制炭过程
炭化炉制炭过程
炭化炉是一种用于制造木炭的设备。
它是由一系列的金属管组成的，这些管子被放置在一个密闭的容器中。
在制造木炭的过程中，木材被放置在炭化炉中，然后加热到高温，使木材中的水分和挥发性有机物质挥发出来，最终留下木炭。
炭化炉制炭的过程可以分为三个阶段：预热阶段、炭化阶段和冷却阶段。
在预热阶段，炭化炉中的木材被加热到一定的温度，以去除木材中的水分和挥发性有机物质。
这个过程通常需要几个小时，具体时间取决于木材的种类和湿度。
在炭化阶段，木材被加热到更高的温度，以使木材中的纤维素和半纤维素分解成木炭。
这个过程通常需要几个小时到几天的时间，具体时间取决于木材的种类和湿度。
在冷却阶段，炭化炉中的木炭被冷却到室温。
这个过程通常需要几个小时到几天的时间，具体时间取决于木炭的大小和数量。
炭化炉制炭的过程需要注意以下几点：
要选择适合制造木炭的木材。
通常，硬木比软木更适合制造木炭，因为硬木中的纤维素和半纤维素含量更高。
要控制好炭化炉中的温度。
如果温度过高，木材会烧掉，而不是变成木炭。
如果温度过低，木材中的纤维素和半纤维素无法分解成木炭。
要注意炭化炉中的通风。
通风不良会导致炭化炉中的氧气不足，从而影响木材的炭化效果。
炭化炉制炭是一种传统的制炭方法，它可以将木材转化为高质量的木炭。
在制造木炭的过程中，需要注意控制好温度和通风，以确保木材能够顺利地炭化成木炭。
木炭的生物质炭化过程和机理研究
木炭的生物质炭化过程和机理研究木炭是一种被广泛应用于工业生产、烹饪和能源领域的重要材料。
其制备过程主要是通过生物质的炭化而得到。
本文将探讨木炭的生物质炭化过程和机理，并分析其在不同环境条件下的变化。
生物质炭化是指将生物质在高温条件下失去水分、挥发分和非挥发分的过程。
这一过程主要包括干馏、氧化和裂解三个阶段。
首先，干馏阶段是木炭炭化过程中的第一步。
在高温下，木材中的水分和大部分的挥发分会被释放出来。
水分的排出从宏观上看就是木材的缩小和变形。
同时，木材中的单糖、半纤维素和纤维素等碳水化合物也会发生热解反应，生成有机酸、醇和酮等气体产物。
这些气体产物中包含一些有机酸，如乙酸、甲酸和木质素等，可以作为木炭后续利用的重要资源。
接下来是氧化阶段。
在干馏阶段后，木材中残留的非挥发分开始氧化反应。
氧化反应主要由木质素的热解和部分挥发分的氧化来促进。
研究表明，氧化反应的产物主要是二氧化碳和一些低分子量的有机物。
而随着氧化的进行，木材中的纤维素和半纤维素也会逐渐发生热解，转变为焦油。
焦油是一种黏稠的液体，主要由有机物和木质素组成。
在氧化过程中生成的焦油具有较高的能量含量，可以用作生产合成燃料或化学品的原料。
最后是裂解阶段。
在炭化过程中，木材的纤维素开始裂解，生成木质素和炭化物。
研究表明，木质素的炭化是木材炭化过程中最主要的反应之一。
在高温条件下，木质素分子中的羟基、甲基和酚基被破坏，形成气体和液体产物。
其中气相产物主要包括一些低碳烷烃和芳香化合物，如甲烷、乙烯和苯等。
液相产物则包括一些植物油、酚类和醛类等有机物。
木炭的形成主要是由于木质素的炭化反应。
木质素是一种多羟基的有机化合物，其结构中含有苯环和醚链。
在高温下，这些苯环和醚链会发生裂解反应，形成具有多孔结构的炭化物。
这些多孔炭化物具有大的比表面积和丰富的孔隙结构，可以吸附和储存大量的气体和液体。
这也是木炭广泛应用于催化剂、吸附剂和电池等领域的重要原因。
在不同的环境条件下，木炭的炭化过程和机理也会发生变化。
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外热式干馏机制木炭生产工艺探讨
摘要:对干馏机制木炭生产工艺及特点进行了探讨,提出了提高干馏法机制木炭生产质量的方法及采取的措施,对生产实践有一定的指导意义。
关键词:干馏;节能;机制木炭;工艺
1前言
近年来,随着我国工农业生产的迅速发展和人们生活水平的不断提高,对木炭的需求量日益增多,质量要求也更高。
主要是要求木炭固定碳含量在80%以上,机械强度高、水分、杂质少。
机制成型木炭由于以农林废弃物如锯末等为原料,经过特殊工艺加工成型,不破坏森林资源,在市场上受到越来越多的重视。
尤其是干馏法生产工艺具有固定碳含量高、水分、杂质少,副产品能回收利用等特点,广泛应用于冶金、炼硅、酿酒、制活性炭、二硫化碳、渗炭剂、作物保温剂和生活用能等领域。
年需量越来越大。
因此,掌握机制炭的干馏法生产工艺对提高木炭产量、质量及经济效益与社会效益有重要意义。
2机制木炭生产原理和工艺流程
2.1机制木炭生产原理
木屑、秸秆等植物细胞中除含有纤维素、半纤维素外,还含有木质素(木素),木素是具有芳香族特性的结构单体为苯丙烷型的立体高分子化合物。
木素在适当温度下(200～300℃)会软化、液化,施加一定压力使其与纤维素紧密粘接并与相邻颗粒互相胶接,冷却后即可固化成型,因此采用热压法成型木屑(或秸秆)燃料可不用任何添加剂、粘结剂,大大降低了加工成本,而且利用木质素软化、液化的特点,适当提高热压成型的温度,有利于减小挤压动力。
成型燃料就是利用这一原理的生物质固化成型机经热挤压制得的。
2.2干馏法生产机制木炭的工艺流程
通常从木材加工厂下来的废弃物———木屑其含水率较高达40%以上,也含有其它杂质,因此不能直接用于生产需要经过筛选干燥脱水和去杂质使原料更纯净,含水率下降到合乎成型条件所需的水分6%～12%。
再将经过干燥去杂质后的原料送入固化成型机,通过加热加压使原来分散的原料压缩成有一定形状的密度较大的成型燃料,最后送入干馏釜内进行干馏,干馏后釜内留下的固体物质就是木炭。
整个机制木炭生产工艺流程为
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3外热式干馏机制木炭生产操作要点
(1)成型燃料入釜前应检查吊葫芦、排风机、鼓风机是否正常、仪表是否准确。
油气分离器在开始点火前要装满水并控制好液面(以利排气),检查管道阀门是否严密。
成型棒材装入釜后,操作人员即可点火升温。
随后开小鼓风机鼓风升温。
若燃料燃烧性好也可不鼓风。
开始燃料要勤加、少加,根据生物质碳化原理,经过反复试验,我们制定了干馏釜在运行时的操作规程,见表1。
表1 干馏釜的操作工艺条件
操作程序温度/℃时间/h备注
1、升温入釜～2703.5脱水预碳化阶段
2、升温270～3601.5碳化阶段
3、升温360～4002.0后碳化阶段
4、升温400～4502.0后碳化阶段
5、保温450±103.0碳化完成阶段
6、冷却450～5012.0
7、生产周期24h
(2)机制棒装入釜内,点火升温。
加热初期要勤加、少加燃料(煤或成型棒),使火床保持一定厚度(2530)火床与炉箅平行靠近炉门火层要高
资料文献：巩义市通利机械制造厂
资料来源：ｗｗｗ．ｈｅｎｇ－ｔｏｎｇ．ｃｏｍ
这样可挡住冷空气进入炉膛内,避免浪费热量。
每次加燃料要在火苗呈白炽状态时进行。
燃料添加要均匀,添加燃料间隔时间和添加量要根据燃料质量好坏而定;燃料好,添加的间隔时间可以长一些,每次添加量可适当多些;燃料差,则勤加少加。
保温火床要保持40～50cm厚度。
当釜内压力达588Pa 时,打开排风机使釜内压力控制在49～98Pa。
当釜内温度达200℃以上时,打开燃气管的阀门,经油气分离器后,燃气被引入燃烧室内燃烧,逐步替代燃料。
(3)在干馏碳化过程中,要求操作人员每15min 看一次温度和压力,按规定把温度、压力和时间记录在操作记录本上,并根据温度变化调节燃气阀以控制燃烧室火力的大小。
(4)清炉不要太频繁,要在能看清火床时进行,清炉要快,以免大量冷空气进入炉内造成热量损失。
清好后,立即加燃料。
升温时要烧可燃气,不但发热量大,而且有强制通风作用。
保温时,关小烟道翻板阀,这样燃烧室内放出的大量热量不致于马上被烟道气带走,而使釜壁四周的烟道气保持较高的温度。
(5)当碳化温度达到终点时,关闭燃气管阀门,然后让其自然冷却。
若有条件也可采用人工方法冷却,冷却后即可出炭。
(6)夏天环境温度高,碳化釜冷却慢,为提高生产效率,也防止出炭时木炭自燃,可把出釜的炭装入冷却罐内,等木炭完全冷却后再装箱。
4提高干馏机制炭质量的体会
(1)机制棒的质量是影响干馏木炭质量的重要因素。
锯末运进后要尽快进行干燥、固化成型,时间一长,锯末会发酵、腐朽,这样不仅不能得到高质量的机制棒,而且碳化得到的木炭疏松、易碎、易自燃、机械强度下降、灰分增加。
这种木炭在炭库保存一个时期就会变粉。
(2)碳化最终温度应控制在450±50℃。
木炭质量与碳化最终温度的关系从表2可以看出:随着碳化最终温度的升高,木炭固定碳含量增加,挥发物减少,这在生产中已得到验证。
(3)木炭质量与碳化速度有关。
碳化速度与升温速度、炭棒大小、锯末种类、质量以及碳化方法有关。
木炭快速碳化时,将发生急剧的放热反应,成型棒内部产生大量的蒸汽不能很快地从机制棒的孔隙中放出而形成裂纹,这样会降低木炭的强度。
含水率高的机制棒(放久了吸潮)快速碳化时变形更严重,所得木炭强度更低。
碳化速度的控制主要决定于炉膛火力的大小,因此,操作人员必须了解各碳化阶段的特征,根据所需温度高低和升温快慢以及木煤气的利用,决定鼓风及燃料添加量。
开始2h,添加燃料较多,以后随着木煤气使用量的增加,燃料的添加量逐步减少,这样操作可以节省能源消耗并能提高木炭的机械强度。
表2 炭化最终温度对木炭质量的影响碳化最终温度/℃390430450
水分/%4.35.23.9
灰分/%2.83.03.1
挥发物/%21.215.77.9
固定碳/%76.081.388.7
(4)釜内压力大小用排风机调节。
实践证明,干馏釜内压力控制在49～98Pa之间是最适宜的,木炭质量较好。
(5)机制棒大小对碳化时间以及木炭质量影响很大。
粗而长的机制棒在干馏时,蒸汽混合物从棒材内部向外面逸出的路径较长,则碳化时间亦长;由副反应引起的损失越大,木炭的机械强度也越低。
同时也往往干馏不透,碳化不均匀。
根据我们的生产实践,机制棒的规格为:长<500mm,外径不≯52mm,中间留有直径为10～15mm的孔,这样规格的机制棒碳化均匀。