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機制竹炭知識

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機制竹炭工藝要點

發布時間:2016-09-23

  竹屑質材料的炭化,是把它放在炭化設備內加熱,進行熱分解。在熱解過程,發生一系列復雜化學反應,產生很多新生產物,根據熱分解過程的溫度變化和生成產物的情況等特征,炭化過程大體上可分為如下四個階段。

1.干燥階段        

  這個階段的溫度在20—150攝氏度,熱解速度非常緩慢,主要是木材中所含水分依靠外部供給的熱量進行蒸發,木質材料的化學組成幾乎沒有變化。

2. 預炭化階段

  這個階段的溫度為50—275攝氏度,木質材料熱分解反應比較明顯,木質材料化學組成開始發生變化,其中不穩定的組分,如半纖維素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物質。

  以上兩個階段都要外界供給熱量來保證熱解溫度的上升,所以又稱為吸熱分解階段。

3. 炭化階段

  這個階段的溫度為75—500攝氏度,在這個階段中,木質材料急劇地進行熱分解,生成大量分解產物。生成的液體產物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的氣體產物中二氧化碳含量逐漸減少,而甲烷、乙烯等可燃性氣體逐漸增多。這一階段放出大量反應熱,所以又稱為放熱反應階段。

4. 煅燒階段

  溫度上升 500—1000攝氏度,這個階段依靠外部供給熱量進行木炭的煅燒,排出殘留在木炭中的揮發性物質,提高木炭的固定碳含量。這時生成液體產物已經很少。

  應當指出,實際上這四個階段的界限難以明確劃分,由于炭化設備各個部位受熱量不同,竹質材料的導熱系數又較小,因此,設備內竹質材料所處的位置不同,甚至大塊竹材的內部和外部,也可能處于不同熱解階段。

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