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机制木炭的工艺流程

2007-08-05 21:00阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1308711561

机制木炭工艺流程分析
 一、工艺理论原理
1、木屑成型原理：木屑颗粒在270°C条件下热压，热解、活化所产生的自由基、双官能团在高压下通过共价键紧密的联合起来，具有较强的内胶结强度，因此一旦成型，在没有外力破坏的情况下，就会稳定不变，冷却后这种结合更加稳定。
2、压力来源：木屑颗粒跟随着螺杆的转动，同时作沿螺杆轴向向前的轴向运动和绕螺杆旋转的周向运动，木屑颗粒在如此高的速度下，脱离螺杆，打到高温的模具上速度瞬间减小到零，动能转化为势能产生巨大的压力，在各颗粒之间产生超过4000千帕的压强，从而形成巨大的压力来源。
3、炭化理论：
木材的炭化过程实际就是木材的热解过程，根据木材热分解过程中温度的变化和生成产物的情况等特征，可以分为下列四个阶段.
阶段 120℃-1
50℃
外热 木材中的水分 水分蒸发 基本无化学
变化
反应缓慢
白色气体
预炭化阶段 150℃闪点225--260℃275℃ 反应明显,150-200℃气体颜色变为棕褐色 外热 木材中比较不稳定的组分（如150-180℃ 半纤维素） CO2、CO少量醋酸（70%CO2，30﹪CO） 175℃以下气
体生成不快，
气体热值约有1200千卡/立
方米
炭化阶段 275℃燃点 260-290℃450℃ 急剧热解，气体颜色变为暗褐色 放热 280-350℃ 纤维素 液体：醋酸、甲醇、木焦油 气体快速生成CO2，CO含量
下降，生成大
量易燃的碳水
化合物，气体
的热值上升为4000千卡/立
方米
350-400℃ 木质素 CO2、甲烷、乙烯等
煅烧阶段 450℃1000℃ 青烟 外热 液体产物很少 排出残留的挥
发物质，提高
木炭中的固定
炭含量

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。此过程对炭的质量影响很大，如果煅烧温度不够，则固定炭含量较低，挥发分超标，收缩较差，强度不够，无钢音。

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