炭化过程中影响产量和质量的主要原因.pdf

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1、炭化过程中影响产量和质量的主要原因影响木炭产量和质量的因素很多，如炭化最终温度、炭化速度、压力、原料含水率炭化方法、窑炉形式等等。这里只讨论影响木炭产量和质量的主要因素。1.炭化温度：木炭的得率和质量与炭化的最终温度有很大关系，在炭化过程中，木炭中炭、氢、氧的含量随炭化温度的升高而变化，炭化温度越高，含炭量增加，氢和氧的含量降低。木炭的得率与炭化温度的关系：炭化温度木炭得率%炭含量%氢含量%氧含量%最高发热量100度10047.416.5446.064750大卡200度92.659.46.1234.484985大卡300

2、度53.672.365.3822.266390大卡400度39.276.14.9197820大卡500度33.287.73.98.48172大卡600度28.693.82.653.558240大卡700度27.295.152.152.78330大卡从上表可以看出，木炭的产量随炭化温度的升高而逐渐降低，最终温度越高，木炭的得率越低，而木炭的含炭量越高。因此，应该很好地控制炭化最终温度。在保证木炭质量的前提下，尽可能地降低炭化温度，一般低温炭炭化温度保持在450-500度，中温炭炭化温度保持在600-700度，高温炭炭化温度

3、保持在800度以上。2.炭化速度：1炭化速度快时会降低木炭的得率和机械强度，但能提高炭化设备的生产能力。另外，炭化速度还和各种原料的质量、炭化方法、炭化炉的形式等有关。因此，应综合考虑这些因素，选择适宜的炭化速度。快速炭化的炭化时间一般在24-36小时之间（适合铁窑），慢速炭化的炭化时间一般在5-10天之间，最慢的在15天以上。（1）炭化速度对木炭得率的影响：椐专家试验的结果表明：快速炭化时，焦油的产量有明显的增加，而木炭的产量则大大降低。试验结果：在常压下炭化时间对炭化产品产量的影响：%炭化时间（小时）木炭焦油其它不计

4、325.5118830.8516.941633.1810.13639.141.8（2）炭化速度和炭化温度对木炭机械强度的影响：椐专家试验：木炭的机械强度随烧制的最终温度以及在干燥和炭化时加热速度（特别是在放热反应时的速度）的不同而不同。试验结论是：当烧制木炭的最终温度相同时，木炭的机械强度随烧制木炭时间的增加而增加。当温度为300度时烧制的木炭，其机械强度最大，而在400度时机械强度最小。当进一步提高烧制温度时木炭的机械强度也随着增加，700度时跟300度时的机械强度一样。3.炭化压力：通常的炭化过程是在常压下进行的。如

5、果增加压力可以增加木炭的产量，减压则降低木炭产量。但不论增压或减压，都对设备要求较高，操作也比较复杂。特别是在减压时，有发生爆炸的危险。因此，一般都是在常压下进行炭化。4.原料的含水率：木料自然含水量的多少直接影响木炭的炭化时间，一般来说，木料的含水率在15—20%为宜。一般天然木料的含水率在20-30%之间，机制棒的含水率在8-10%之间。5.热解反应水：木材热解时排出的水分有两个来源，一是木材自然含有的水分，二是热解时产生的反应水。木材热解过程中所产生的反应水的多少，决定于木材的种类、热解方法、炭化最终温度、升温速度

6、等。在正常的炭化速度下，反应水的重量占绝干木材重量的24-28%。并且在不同的热解阶段，所产生的水量是不同的。热解速度越快，水分的产量越小。如果要提高木炭产量，应降低热解速度，提高反应水的产量。这是因为提高反应水的产量可降低木材中碳素的消耗，因而可提高木炭的产量。2