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机制木炭技术

烧制机制木炭的火候怎么掌握?

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2018-05-23

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    烧制木炭的整个过程都与热打交道。热量多少,我们可以通过特定的“温度”来衡量,下面我们就通过原料,成型,炭化,成品来分析炭与温度有何关系。 一、 原料干燥: 我们要保证炭的质量,必须要做好炭棒。
  棒的好坏除取决于设备、工艺之外,还要取决于原料中所含水分的大小。  一般要求原料的含水率小于12%,但也要大于6%。因此,我们第一步工作是干燥原料。 干燥原料时我们可先将含水分较大的原料放在露天的晒场里晾或晒1-2天,让其表层水分蒸发,以减少热烘的时间和燃料的消耗。
  然后,我们将粒度合格的原料放进热风烘干机里烘干至含水量小于12%的干原料,烘干的温度一般为1600C-2500C左右。   二、 制棒 原料制棒是在成型机(或称制棒机)里完成。
  成型机的成型筒外面有三个加热圈,它可使成型筒的温度上升到3500C左右。 为了保证炭薪棒的密度大、表面光滑、无明显裂纹。我们可根据原材料种类和含水率来选择合适的成型温度。  其高低要经过现场试验才能确定。
  一般说来,若我们假定螺旋推进器是合格的,且原料含水量在6-12%之间,则我们可将木屑、木锯末、木刨花及竹质原料的成型最终温度控制在260-3200C之间。 三、 炭化 若我们将原料成型的最终产品是炭,那我们就应将薪棒通过炭化炉或土窑烧制(或煅烧)成合格的炭。
    中低温炭的炭化过程一般可分为以下三个温度段。 1、干燥阶段 从点火开始,至炉温上升到1600C,这时薪棒所含的水分主要依靠外加热量和本身薪棒燃烧所产生的热量进行蒸发。
  薪棒的化学组成几乎没变。 2、炭化初始阶段 这个阶段主要靠薪棒自身的燃烧产生热量,使炉温上升到160-2800C之间。  此时,木质材料发生热分解反应,其组成开始发生了变化。
  其中不稳定组成,如半纤维素发生分解生成CO2、CO和少量醋酸等物质。 3、全面炭化阶段 这个阶段的温度为280-4000C,在这阶段中,木质材料急剧地进行热分解,同时生成了大量的醋酸、甲醇和木焦油等液体产物。
    此外还产生了甲烷、乙烯等可燃性气体,这些可燃性气体在炉内燃烧。热分解和气体燃烧产生了大量的热,使炉温升高。木质材料在高温下干馏成炭。 若要煅烧高温炭,除了上述三个阶段外,我们还要增加热量,使炉内的温度继续上升到7000C以上。
  这样,就能排出残留在木炭中的挥发性物质,提高木炭中的含炭量,使炭的石墨结构增多,导电性增强。   从上所述,我们在烧炭的整个过程中,无时无刻不与热打交道,也就是说,我们要消耗一部分能量才能提高炭的经济价值和使用价值。
   。

2018-05-23

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    关于机制木炭的炭化--作者:逢源制炭 源自:在整个机制木炭生产过程中炭化阶段虽然不是耗费最高的阶段,但却具有决定性作用。如果不能有效地实施这一工作,整个生产过程就将处于危险状态,因为随着薪棒的消耗和成本的增加,炭化阶段的低产出必然导致整个生产链条的效率低下。
  同一区域内正常生产的炭厂之间竞争的核心就在于炭化技术。  同样数量的薪棒拿到不同炭厂去炭化,最终得到的成品炭质量和数量都是不同的,原因就在于炭化技术水平的差异。科学合理的窑体设计,好的烧窑手法是多出炭出好炭的关键所在。
  这直接影响着一个炭厂利润水平的高低。(源自:机制木炭的半成品----薪棒的主要成分包括纤维素,木纤维和水。  其中纤维素和木纤维以及其它一些成分紧密结合在一起,这是薪棒具有机械强度的原因所在。
  水以水分子的形式被吸纳在纤维素/木纤维的结构里。薪棒的含水量一般在9%以下。有效的炭化过程开始之前这部分水分会以水蒸气的形式被驱散。其热量来自窑内少量薪棒的燃烧。这就是通常所说的干燥阶段。  由于原料在成型为薪棒之前经过严格的烘干处理,所以炭化过程中的干燥阶段耗时比较短,所需热量也比较少。
  当薪棒的含水量接近零时,我们需要继续提升窑内温度。所需要热量仍然来自窑内部分薪棒的燃烧。当温度提升至280℃时,薪棒会自发分解,生成木炭,甲醇,醋酸,和更复杂的化学物质。  这些化学物质往往以焦油和主要含有氢,一氧化碳和二氧化碳的非凝结气体形式出现。
  因为允许空气进入窑内,所以在气体中也存在一部分来自空气中的氮。只有当炭化的残留物可以称做木炭时,炭化和自发分解才会结束。除非能够提供更多的热量,否则该过程就会终止。此时温度达到其最大值400℃。
    然而这种木炭仍然含有数量可估计的柏油残留物和原生木灰烬。炭的灰分大约在3%----5%。柏油残留物含量大约占30%。其它剩余即是通常所说的固态碳,约为65%----70%。
  进一步加热就可以通过驱除和分解更多的焦油而增加固态碳的含量。温度达到500℃时可以得到80%的典型固态碳含量,以及10%左右的挥发物含量。  该温度下的薪棒出炭率约为2。6:1。
  机制木炭的出炭率会随最终炭化温度的升高而降低。具体数值关系如下表所示: (源自: 炭化温度(℃) 固态碳含量(%) 易挥发物含量(%) 出炭率(薪棒与成品炭百分比) 300 68 30 47% 500 80 18 40% 700 88 10 35% 需要指出的是出炭率由于原料种类的不同而显示出一定差别。
    上表中的数字是我用落叶松做原料生产时而得出的数据。此外窑的结构烧窑的手法也直接影响着出炭率,因此表中的数字只作为参数供大家参考。 (源自: 较低的炭化温度虽然能得到较高的出炭率,但由于这种机制木炭具有低品质和腐蚀性,含有酸性焦油物质,故不能以清洁的无烟火焰燃烧。
    优质的商业用炭的固态碳含量应该高于80%,这就要求我们把最终的炭化温度控制在500℃以上。原料中的木纤维含量对木炭的产量具有正面的影响。机制木炭生产更欢迎结构坚固的成熟材。
  密质材一般也能生产出密度大且坚固的机制炭。但是,随着炭化温度的提高,木炭的易碎性也会增大,实际生产中发现,当最终炭化温度在550℃---650℃之间时,机制木炭的易碎性和固态碳含量之间可以达到一个较为理想的均衡。
     烧窑的关键在于对窑温的控制。通过对进气口的调整可以达到掌控窑温的目的。平稳的升温、降温过程是烧出高密度机制木炭的保障。以吉林春季的气候条件为例,从点火到出炭整个过程要历时9天左右,这样才能得到密度较为理想的机制木炭。
  对于南方的炭厂来说周期要更长一些。  自发分解阶段结束后的高温炼炭阶段决定了机制木炭的固态碳含量。要想烧出好的机制木炭必须在控制窑温和高温炼炭两个方面下功夫。此外,窑体必须始终保持密封,不得漏气,这要求我们在建窑时要格外仔细,尤其要做好窑体干燥阶段的处理。
   逢源制炭 4 。   1 信箱 :fengyuanzhitan@ 博客: 。
    。

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