机制木炭的炭化技术
机制木炭的炭化技术
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木质材料炭化过程发生什么变化？
木材、木屑、树根、果核和果壳等木质材料的炭化，是把它放在炭化设备内加热，进行热分解。在热解过程，发生一系列复杂化学反应，产生很多新生产物，木质材料发生了变化。
根据热分解过程的温度变化和生成产物的情况等特征，炭化过程大体上可分为如下四个阶段。
1. 干燥阶段
这个阶段的温度在120—150摄氏度，热解速度非常缓慢，主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发，木质材料的化学组成几乎没有变化。
2. 预炭化阶段
这个阶段的温度为150—275摄氏度，木质材料热分解反应比较明显，木质材料化学组成开始发生变化，其中不稳定的组分，如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。
以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升，所以又称为吸热分解阶段。
3. 炭化阶段
这个阶段的温度为275—400摄氏度，在这个阶段中，木质材料急剧地进行热分解，生成大量分解产物。生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油，生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少，而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。这一阶段放出大量反应热，所以又称为放热反应阶段。
4. 煅烧阶段
温度上升到450—500摄氏度，这个阶段依靠外部供给热量进行木炭的煅烧，排出残留在木炭中的挥发性物质，提高木炭的固定碳含量。这时生成液体产物已经很少。
应当指出，实际上这四个阶段的界限难以明确划分，由于炭化设备各个部位受热量不同，木质材料的导热系数又较小，因此，设备内木质材料所处的位置不同，甚至大块木材的内部和外部，也可能处于不同热解阶段。
（华南农业大学 陈尊典）
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炭化对原料有什么要求？
炭化的原料很多，薪材、森林采伐剩余物、森林抚育时消除的杂木、木材加工厂的剩余物，如木屑等都可以进行炭化。除木屑为粒状，需采用特殊炭化炉炭化外，其他原料多以木段为主，都适合大多数炭化炉或炭窑炭化原料的要求。
炭化原料树种可分为三类：第一类为硬阔叶材，如水青冈、麻栎、苦槠、榆等；第二类为软阔叶材，如杨、柳、椴等；第三类为针叶材，如马尾松、南亚松、湿地松等。要生产出高质量的木炭，以适合冶金工业和二硫化碳工业等工业部门使用，炭化原料应选用硬阔叶材，而针叶材常用来生产松木炭，用于制造活性炭。
炭化材最好大小均匀，一般要求直径不大于10厘米，若直径太大，应把它劈开，劈裂线长度要求小于12厘米。炭化材的长度以炭化炉或炭窑的高度决定，若大材不劈开，因木材的导热性差，炭化时产生的气体混合物，由木材内部通向外部，所需通过的路径很长，炭化时间也长。会导致木材机械强度下降。
供炭化的薪材多属萌芽林，故最好在秋冬季采伐，此时，树木处于休眠阶段，树液停止流动，根部贮存物质，不受损害，利于来年萌芽更新；而且秋季天气晴朗，相对湿度小，木材含水量低，伐下的薪材易干燥，可缩短炭化时间，减少燃料消耗，生产的木炭裂缝少，质量高。
此外，腐朽木、病害枯死的木的木材，均不宜作炭化原料，因为腐朽木材炭化时，木炭疏松、易碎和容易自燃，大大降低木炭质量。
（华南农业大学 陈尊典）
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怎样进行筑窑烧炭？
炭窑修筑前，都要进行窑址选择，对窑址有如下要求：
1. 附近资源丰富，原料和木炭的运输比较方便；
2. 靠近水源，但又不会受到地表水冲刷淹没，或积聚雨水；
3. 土质坚实，最好是能耐火烧的粘土；
4. 坡度较小，又有堆放原料和木炭的地方；
5. 如果是山坡地，选择的山坡方向要使筑成的炭窑燃烧室通风口朝向常风的方向，有利于通风和燃烧。
现以猪头窑为例子，说明炭窑的筑造过程。
在选好的窑址上，画一个等边三角形，其中一个顶角，用于联接燃烧室，这个顶角应朝常风方向。三角形边长约2.1米并修成弧形，在线内向下挖1米深左右，即为炭化室。在燃烧室对面炭化室后下方正中挖烟道腔和排烟孔，孔高14厘米，宽18厘米，炭化室前端略高于后端。在炭化室前端三角形顶角打一排横向木楔后即进行装柴，薪材直立装入炭化室中，质量好的上等薪材装在后面，中等的装在中间，质量差的下等材装在最前面，装材细头向下，粗头向上，中心略高于四周，使薪材堆成拱形。上面盖上一层稻草，在炭化室的后面两个边角上放上二个藤圈，在炭化室的中前部近边线上也放上二个藤圈，这四个藤圈作为烟孔。然后沿四周铺泥土，筑窑盖，边铺土，边打紧，锤打得越紧越好，窑盖筑好后，将烟孔中的泥土挖去，并铺上松土。
在炭化室前面筑燃烧室，燃烧室前端低于后端。
筑好窑型后就可进行烘窑，烘窑时，在燃烧室点火，火力不要太猛。如果烘窑速度太快，炭窑将不够坚实，火烧去木楔，形成通道，逐渐烧入炭化室，待烟孔松土发白时，把松土挖去，从烟孔冒出白烟，当烟色转青时，将烟孔盖上，打开烟道口，使烟气从烟道口冒出，烟色变青时，将所有孔口堵塞，进行闷窑，经2天冷却后，炭窑即成型固定，在窑的侧面开一个出炭门，进行出炭，以后可以继续装柴烧炭，其过程和前面烘窑相同，只是烧炭时间较短，正常的烧炭周转时间约3—4天。
（华南农业大学 陈尊典）
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移动式炭化炉怎样烧炭？
移动式炭化炉用2毫米厚的薄钢板焊接，由炉下体、上体和顶盖叠接而成。炉下体为空心圆台体，距离下端20毫米高的弧面上，间隔等距离地开通风口和烟道各4个，通风口和烟道上分别装有通风管和烟囱，炉下体的内部设有4块扇形炉栅，中央竖立一个点火通风架。炉上体直径比下体略小，性状相同。炉顶盖中央设一个点火口，用点火口盖来封闭它。炉体全高1525毫米，有效容积2.75立方米，一次处理原料量2.2层积立方米。
移动式炭化炉对原料的要求为：炭材长1米，直径3—8厘米；点火材长25厘米，直径5厘米；燃料材长50厘米，直径5厘米，含水率要求在25%以下。
烧炭时，将炉下体放在平地中心，装入4块扇形炉栅，炉上体放在炉下体的凹槽上，点火通风架竖立在炉栅中央，烟囱和通风管分别插在烟道口和通风口上。
点火材呈井字形平放在点火通风架上；制炭材直立地装在炉内，大头向上，大径级和含水率较高的装在炉体中央；制炭材的顶端横铺一层燃料材。
炉顶盖放在炉上体的凹槽上，为了密封，各层的凹槽内均用沙土填满，炉下体外缘填一层厚250毫米的泥土并夯实。
用明子等易燃材料点火，从炉顶盖上的点火口投入炉内，将点火材和制炭材顶端的燃料材点燃，并不断地添入燃料材；当烟囱口温度达到60摄氏度，盖上点火口，并用沙土填入凹槽内密封。
当炭化进行4—5小时，炉内制炭材的干燥阶段结束。当烟囱口烟气由白色变黄色时，逐步关闭通风口插板。
当通风口出现火焰，烟囱口冒青烟，烟囱内发出嗡嗡响声，预示炭化过程结束。立即用泥土封闭通风口，再过30分钟，将烟囱除去，封闭烟道口。炉内温度冷却至40摄氏度时；开炉出炭。木炭得率为25%左右，木炭含水率为6%。
（华南农业大学 陈尊典）
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多槽炭化炉怎样进行木屑炭化？
木屑是一种多孔隙松散的物料，在炭化时，特别要注意木屑是热的极不良导体这一性质，所采用的设备形式，应考虑如何加快传热和传热均匀的问题。否则炭化将不能完成。多槽炭化炉是根据木屑特性而设计的专用木屑炭化设备。
炭化炉采用了干馏炭化的原理，在隔绝空气的条件下加热分解的反应过程。干馏木材生成各种气体、蒸汽以及固体炭。气体经过回烟管道输入炉子底部进行自加热，炭化过程中能得到木焦油、木醋酸等可收集，炭化时所产生的烟气可循环利用，最终制成木炭。该设备是将木头、竹筒、树枝、果木等原材料装入炉内，再通过点火口升温加热引燃炉子内部炭化的原材料，产生的烟气，经过烟气净化系统过滤除尘等气质后，将可燃烟气通过管道传输进润合炭化炉底部火道进行燃烧，达到二次加热升温的目的，从而使炉内原材料达到温度后在炉子内部燃烧进行裂解碳化形成木炭。
炭化炉的原理就是利用内部燃烧的物料所产生的的烟气进行二次加热煅烧，是烟气重新回到底部进行加热，在制炭过程中燃烧弹热能源能循环利用，达到净烟、循环、节省燃料的效果，同时在碳化过程中还可以收集物料所产生的醋酸，焦油，气体
主要材料：
松木板、氧焊枪（或烧烤喷灯）、手刨、桌面刷、木蜡油等（购买工具的，请进入木匠圈微商城）。
制作步骤：
今天木匠圈，分享教程是碳化木的制作工艺。碳化木即炭化木，碳化木是用氧焊枪给木材表面进行碳化，碳化时要控制碳化的深度和匀称度。表面碳化其实就是给木头刷上一层油漆，但表面碳化后木纹立体感更强，下面去学习下碳化过程：
步骤1：一次碳化
用手刨刨平松木板，把松木板放置在院子里的平地上，周边要空旷，注意防火措施。打开烧烤喷灯（或者氧焊枪），对准木板表面，从左到右，从上往下对木板表面依次进行碳化。操作时喷灯缓慢移动，但不要长时间对着一处，以致木板深度碳化。木板表面碳化要匀称，不要使表面出现局部碳化或者过度碳化的现象。
步骤2：清洁碳化
木板表面碳化好后，再用桌面刷把木板表面碳化薄层刷掉。桌面刷可用中等硬度的塑料刷或棕刷，进行多次刷磨（如图）。由于木材在高温碳化过程中，内部的亲水因子被重组，降低了木材的吸湿性的平衡点，俗称“湿线”，不容易受周围环境的影响，适用于各种木制品及家具。
步骤3：二次碳化
把一次碳化好的松木板放置在平地上，再用烧烤喷灯对木板进行第二次碳化。方法还是喷灯对准木板，匀均碳化一次。这样通过二次碳化后的木材，其含水率更低，不易吸水、材质稳定、不变形、完全脱脂不溢脂。
步骤4：清洁碳化
先把第二次碳化的木材，放在平地上。可用水冲洗碳化层，再用刷子刷去松动的碳化薄层，然后晾干，注意被碳化的木材含水率要低。只要掌握碳化的方法，这种工艺很容易实现，表面碳化处理的方法也很多。
步骤5：上油保护
一般碳化木家具，木材主要选择有：花旗松，樟子松，菠萝格，芬兰木等，再用传统的家具制作工艺。做好家具后，然后在表面涂上木蜡油保护，涂刷木蜡油后的家具，使木材的木纹纹理清晰，不但材质环保，并用一种复古的味道。如果是二次碳化木，碳化深度多点，多用于户外装饰，可以不刷漆，或者用桐油进行涂装。
步骤6：碳化木应用
表面碳化过的木材，其木纹立体感更强，现在很多工艺品，如儿童玩具等也使用了碳化木。特别近年来，碳化木制作家具也越来越多，同样碳化木更是家具、桑拿浴室、房屋的户外装饰，窗户等理想的材料，是真正的绿色建材，环保建材。
表面炭化木是用氧焊枪烧烤，使木材表面具有一层很薄的炭化层，突显表面凹凸的木纹，产生立体效果。深度炭化木是经过200度左右的高温炭化技术的处理，木材的营养成分被破坏，具有较好的防腐防虫功能。
表面炭化木主要应用在工艺品、装修材料和水族罐制品，如户外墙板，地板，木门、园艺小品、房顶外装修、沙滩护栏、户外秋千、木屋等等。
深度炭化木广泛应用于可墙板、户外地板、厨房装修、桑那房装修、家具等许多方面。
扩展资料
使用注意事项
1、使用环境
碳化木选用时必须根据室外或者室内的使用环境来选择，不推荐用于接触土壤和浸泡水的环境。万一接触土壤必须做毒土层或者做沥青层隔离土壤，户外级碳化木不推荐用于承载构件。
2、安装准备及表面处理
碳化木在室内使用时，对表面处理没有特别的要求，但水性漆处理可以防污染防灰尘堆积等。户外碳化木应该先四面油漆再在室外安装，安装后再涂第二遍油漆，推荐抗紫外线户外漆，慎用生物质涂料。
碳化木在室外使用时，建议采用有色防紫外线木材涂料，以防天长日久后木材褪色，而且色素越多抗紫外线的能力越强。远离有铁锈的环境，以免跟其它木材一样，引起铁变色。远离水泥等碱性污染物，以避免产生碱性污染。
3、连接件
为了减少木材变色，应该使用不锈钢的钉子。最好的钉子类型是带大头的钉子，户外钉孔要做好防进水措施。先打孔再钉孔安装来减少和避免木材开裂 ，而且不要用铁锤直接敲打到木材表面。
4、 维护
涂料颜色越深，以后的维护成本越低。为了更好的使用产品，应该每年清洗和检查，一旦发现就立刻进行修补，而且应按涂料的维护说明操作。
参考资料来源：百度百科--碳化木
参考资料来源：百度百科--炭化木
机制木炭生产工艺：原料——粉碎——烘干——成型——炭化——成品——装箱——销售
生产要求：①厂房面积：100-120平方米 ②电力：380V三项动力电
厂家服务：免费派送技术人员上门安装、调试、技术培训，学会为止，一般10天内可让客户独立熟练完成操作。
质量保证：全套设备除电机外整机保修1年，电器、电机为6个月。
设备生产原理：
木炭机是把等经木屑粉碎机粉碎成10mm之内的颗粒状，经烘干机烘干成型后放入炭化炉进行炭化的机器。该木炭机生产的木炭密度大、体积小、可燃性好，可替代薪柴及燃煤。该产品尤其适用于北方地区秋冬烧炕取暖、大棚升温或作普通生活燃料。木炭机全套设备包括制棒机、炭化炉、烘干机等设备组成。
木炭机生产流程:物料粉碎后进行烘干再用制棒成型机对物料成型后经过炭化处理.主要设备有:粉碎机,烘干机,制棒机,炭化炉依照设备顺序制作。
主要设备包括制棒机和烘干机，是制造机制木炭的专用机械。烘干机,能自动下料一遍烘干,排烟口不窜料,出料口不喷料自然下落,能供四台棒机生产.自动控温的制棒机,能随时调节出棒的密实度,此项技术不但能保证出棒的质量。树枝、树叶、锯末等农做物为原料，经过粉碎后加压、增密成型，因可代替传统的煤炭，故称“秸杆煤炭”。它是一种新兴的燃料。
