影响木炭机生产机制木炭产量和质量的主要因素
影响机制木炭产量和质量的因素很多,比如木炭机在炭化**终温度、炭化速度、压力、原料含水率炭化方法、窑炉形式等等。这里只讨论影响机制木炭产量和质量的主要因素。
1.炭化温度:
机制木炭的得率和质量与炭化的**终温度有很大关系,在炭化过程中,机制木炭中炭、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。
炭化温度 机制木炭得率% 炭含量% 氢含量% 氧含量% **高发热量
100度 100 47.41 6.54 46.06 4750大卡
200度 92.6 59.4 6.12 34.48 4985大卡
300度 53.6 72.36 5.38 22.26 6390大卡
400度 39.2 76.1 4.9 19 7820大卡
500度 33.2 87.7 3.9 8.4 8172大卡
600度 28.6 93.8 2.65 3.55 8240大卡
700度 27.2 95.15 2.15 2.7 8330大卡
从上表可以看出,机制木炭的产量随炭化温度的升高而逐渐降低,**终温度越高,机制木炭的得率越低,而机制木炭的含炭量越高。因此,应该很好地控制炭化**终温度。在保证机制木炭质量的前提下,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,高温炭炭化温度保持在800度以上。
2.炭化速度:
炭化速度快时会降低机制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,**慢的在15天以上。
机制木炭的机械强度随烧制的**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:当烧制机制木炭的**终温度相同时,机制木炭的机械强度随烧制机制木炭时间的增加而增加。当温度为300度时烧制的机制木炭,其机械强度**大,而在400度时机械强度**小。当进一步提高烧制温度时机制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。如果增加压力可以增加机制木炭的产量,减压则降低机制木炭产量。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机制木炭的炭化时间,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**终温度、升温速度等。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。如果要提高机制木炭产量,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,因而可提高机制木炭的产量。
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