半成品木炭在炭化爐內(nèi)的過程
機(jī)制木炭的半成品----薪棒的主要成分包括纖維素，木纖維和水。其中纖維素和木纖維以及其它一些成分緊密結(jié)合在一起，這是薪棒具有機(jī)械強(qiáng)度的原因所在。水以水分子的形式被吸納在纖維素/木纖維的結(jié)構(gòu)里。薪棒的含水量一般在9%以下。有效的炭化過程開始之前這部分水分會(huì)以水蒸氣的形式被驅(qū)散。其熱量來自窯內(nèi)少量薪棒的燃燒。這就是通常所說的干燥階段。其熱量來自窯內(nèi)少量薪棒的燃燒。這就是通常所說的干燥階段。由于原料在成型為薪棒之前經(jīng)過嚴(yán)格的烘干處理，所以炭化過程中的干燥階段耗時(shí)比較短，所需熱量也比較少。當(dāng)薪棒的含水量接近零時(shí)，我們需要繼續(xù)提升窯內(nèi)溫度。所需要熱量仍然來自窯內(nèi)部分薪棒的燃燒。當(dāng)溫度提升至280℃時(shí)，薪棒會(huì)自發(fā)分解，生成木炭，甲醇，醋酸，和更復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)。這些化學(xué)物質(zhì)往往以焦油和主要含有氫，一氧化碳和二氧化碳的非凝結(jié)氣體形式出現(xiàn)。因?yàn)樵试S空氣進(jìn)入窯內(nèi)，所以在氣體中也存在一部分來自空氣中的氮。只有當(dāng)炭化的殘留物可以稱做木炭時(shí)，炭化和自發(fā)分解才會(huì)結(jié)束。除非能夠提供更多的熱量，否則該過程就會(huì)終止。此時(shí)溫度達(dá)到其最大值400℃。然而這種木炭仍然含有數(shù)量可估計(jì)的柏油殘留物和原生木灰燼。炭的灰分大約在3%----5%。柏油殘留物含量大約占30%。其它剩余即是通常所說的固態(tài)碳，約為65%----70%。進(jìn)一步加熱就可以通過驅(qū)除和分解更多的焦油而增加固態(tài)碳的含量。溫度達(dá)到500℃時(shí)可以得到80%的典型固態(tài)碳含量，以及10%左右的揮發(fā)物含量。該溫度下的薪棒出炭率約為2.6：1。機(jī)制木炭的出炭率會(huì)隨最終炭化溫度的升高而降低。
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