【正文】 預(yù)處理 【 】 木材干燥速度與含水率的關(guān)系圖： 圖 311 體現(xiàn)平衡含水率與干燥介質(zhì)空氣的溫度、相對(duì)濕度的關(guān)系： 圖 311木材的平衡含水率與空氣溫度及相對(duì)濕度的關(guān)系 ?同一濕度下 ,干燥介質(zhì)溫度越高 ,則平衡含水率越小 。 不需要干燥設(shè)備，操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)施，不消耗能源，干燥成本低。 ?吸著水： 存在于微毛細(xì)管系統(tǒng)中的水分，通過與氫鍵等作用，與細(xì)胞壁之間形成較大的親合力，難以蒸發(fā)除去，稱作吸著水或膠體水、結(jié)合水。第三章木材熱解工藝 課程名稱：木材熱解工藝學(xué) 授課專業(yè)：林產(chǎn)化工 授課教師：李 秀 紅 教 研 組 ：林產(chǎn)化工 內(nèi)容提要 : 一、熱解原料的預(yù)處理 ?熱解原料的分類 ?原料干燥的原因 ?木材中水分存在的狀態(tài) ?干燥過程三時(shí)期 ?干燥方法 ?木材干燥設(shè)備 二、木材干餾工藝 ?車輛式干餾釜工藝 ?內(nèi)熱立式干餾釜工藝 ?明子干餾工藝 三、木材炭化工藝 ?炭窯、移動(dòng)式炭化爐、果殼式炭化爐 ?流態(tài)化爐、螺旋爐、回轉(zhuǎn)爐、 四、木材氣化 ?木材氣化過程與化學(xué)反應(yīng) ?影響氣化反應(yīng)速度的因素 ?煤氣發(fā)生爐 ?影響煤氣發(fā)生爐操作的主要因素 ?氣化法處理廢材的工藝流程 ?氣化產(chǎn)物的應(yīng)用 ?木材氣化行業(yè)取得的進(jìn)展 五、木材液化 ?木材液化的目的及意義 ?木材液化技術(shù)研究的現(xiàn)狀 ?木材液化方法 ?木材液化生成物的開發(fā)利用 內(nèi)容提要 : 一、熱解原料的預(yù)處理 【 】 ?薪炭林和次生林； ?森林撫育與采伐的剩余物； ?木材加工及建筑工業(yè)中的木質(zhì)廢棄物； ?農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中的一些副產(chǎn)物； ?其他含碳廢棄物； 【 】 ?原料形狀分：粒狀、片狀、塊狀、木椴等； ?原料樹種分： ① 硬闊 —水青岡、樺、麻櫟、苦櫧、榆、槭等； ② 軟闊 — 楊、椴、柳等； ③ 針 — 馬尾松、紅松、云杉等； 注：不同的材種干餾的產(chǎn)物得率不同。 【 】 ?自由水 :存在于大毛細(xì)管系統(tǒng)中的水分，與細(xì)胞壁之間的親合力比較小，容易蒸發(fā)除去，稱作自由水或游離水、毛細(xì)管水。 溫度高，濕度小、風(fēng)速大 的天氣有利于干燥的進(jìn)行。 優(yōu)點(diǎn) ?干燥介質(zhì) ：空氣、熱空氣、過熱水蒸氣、熱煙道氣等。 一、熱解原料的預(yù)處理 隧道式干燥窯 立式干燥器 回轉(zhuǎn)式干燥器 （回轉(zhuǎn)爐） 氣流式干燥器 干燥木椴 木塊 木片、果殼、木屑等散粒狀物體 木屑 【 】 原料性質(zhì)不同，熱解工業(yè)采用不同的干燥設(shè)備。 二、木材干餾工藝 【 內(nèi)熱立式干餾釜 】 ? 工藝流程見圖 315 二、木材干餾工藝 【 內(nèi)熱立式干餾釜 】 ?干餾過程： ① 用不凝性氣體燃燒產(chǎn)生的熱煙氣作為載熱體，在 開工初期 或 干餾釜內(nèi)產(chǎn)生的不凝性氣體量不足 時(shí)，可燃燒煤氣或添加重油。 二、木材干餾工藝 【 內(nèi)熱立式干餾釜 】 此外 在這種情況下，就必須 補(bǔ)充一定數(shù)量的發(fā)生爐煤氣 。 【 炭化設(shè)備 —1炭窯 】 原料與產(chǎn)品運(yùn)輸方便 ， 靠近水源 ，寬闊平地 ， 土壤堅(jiān)實(shí)。 ?燒炭 爐體、爐頂蓋、爐柵、點(diǎn)火通風(fēng)架、煙囪； ?觀察現(xiàn)象： 通風(fēng)口出現(xiàn)火焰，煙囪口冒青煙，煙囪內(nèi)嗡嗡作響； 移 動(dòng)式炭化爐特點(diǎn)： ?適于木椴，得率 1520%； ?建造后可以搬遷；生產(chǎn)周期短 24h。 ?闊葉木炭 ：指由硬、軟闊葉的混合材燒制的炭。 【 木炭的揮發(fā)分 】 木炭在高溫下煅燒時(shí)放出 CO、 CO H CH4和其他碳?xì)浠衔锏炔荒詺鈶B(tài)產(chǎn)物統(tǒng)稱為木炭的 揮發(fā)分 。 灰分的組成： 表 3219， 得： ?不同部位木材燒制的灰分含量不同； ?樹皮含灰量比木材高。 39。 39。 四、木炭性質(zhì) 【 木炭的導(dǎo)電能力 】 表 3227， 得： 是由于木炭中揮發(fā)分幾乎被完全分出的緣故。 ?【 木炭的自燃及預(yù)防 】 ? 預(yù)防自燃的措施 ：在木炭生產(chǎn)中， ① 應(yīng)嚴(yán)格限制使用腐朽材，使用腐朽材的量不能超過一定的程度（ 5%）； ② 力求原料木材的大小及含水率均勻一致，避免有大塊的、不均勻木椴，應(yīng)按工藝規(guī)程使木材均勻干燥，熱解完全，以保證生產(chǎn)出質(zhì)量均勻的木炭； 四、木炭性質(zhì) 【 木炭的自燃及預(yù)防 】 ? 預(yù)防自燃的措施 ：在木炭生產(chǎn)中， ③ 炭化時(shí)應(yīng)保證達(dá)到工藝規(guī)定的炭化最終溫度，以減少揮發(fā)分的含量，提高木炭的著火溫度； ④ 木炭進(jìn)庫前要篩去粉木炭，堆放在通風(fēng)、遮雨、無直射陽光的場(chǎng)所，不宜堆得太大，必須遠(yuǎn)離火種等； ⑤ 含水率較高的木炭不要放進(jìn)木炭倉庫，因?yàn)槟咎恐形降乃謺?huì)加快氧化過程的進(jìn)行。 圖 331 上吸式煤氣發(fā)生爐 1爐柵（風(fēng)嘴） 2進(jìn)風(fēng)管 3煤氣出口 4加料裝置 從 爐頂 加入煤氣發(fā)后爐，逐漸下降經(jīng)過干燥、炭化、氣化三個(gè)主要過程，最后變成灰渣 由發(fā)生爐 底部 排出； 由發(fā)生爐 下部 進(jìn)風(fēng)管的風(fēng)嘴導(dǎo)入，通過燃燒層由 上部 的煤氣出口導(dǎo)出，整個(gè)過程連續(xù)進(jìn)行。 Q： 怎樣提高氣化反應(yīng)速度？ P407 五、木材氣化 【 氣化設(shè)備 】 分類依據(jù) 名 稱 氣化劑種類 空氣 煤氣發(fā)生爐 水煤氣發(fā)生爐 混合水煤氣發(fā)生爐 氣化劑與物料 接觸方式 固定床水煤氣發(fā)生爐 （ 根據(jù)氣化劑進(jìn)口與煤氣出口相對(duì)位置的不同劃分為上吸式、平吸式和下吸式） 沸騰床水煤氣發(fā)生爐 輸送床水煤氣發(fā)生爐 【 氣化設(shè)備 】 上吸式煤氣發(fā)生爐 1爐柵（風(fēng)嘴） 2進(jìn)風(fēng)管 3煤氣出口 4加料裝置 機(jī)械化排灰工業(yè)氣化爐 1爐腔 2排灰轉(zhuǎn)盤 3中央風(fēng)管的爐柵 4旁風(fēng)管風(fēng)嘴 5木片進(jìn)料裝置 6煤氣引出管 機(jī)械化排灰工業(yè)氣化爐兩大特點(diǎn)： 【 氣化設(shè)備 】 意義 ：采用這種結(jié)構(gòu)的鼓風(fēng)方法可保證整個(gè)氣化爐截面均勻鼓風(fēng)，避免局部鼓風(fēng)造成原料架拱而形成空間在下降時(shí)產(chǎn)生突然的沖擊。 【 開展木材液化研究的意義 】 ? 木材液化是木材綜合利用的有效途徑。 注：采用不同的酸，得到產(chǎn)物的性能各異。 ?無催化劑法 無催化劑法 特點(diǎn)： ?木材的無催化液化是采用木材直接進(jìn)行液化； ?無需預(yù)先對(duì)其中的纖維素或木素進(jìn)行提取，方法簡(jiǎn)便，效果好； ?但無催化液化的過程 所需要的溫度高，能源消耗大 ； ?而且 反應(yīng)時(shí)間不足會(huì)使液化進(jìn)行得不充分，得到的液化產(chǎn)物殘?jiān)鼊t較多 。 六、木材液化 【 木材液化生成物的利用 】 ⑴ 液體燃油； ⑵ 制造物美價(jià)廉且有生物降解性能的新型復(fù)合材料： ① 酚化木材 與 無機(jī)或有機(jī)蒙脫土 之間的復(fù)合， 得到 性能優(yōu)異的木材納米插層材料 ； ② 碳酸乙烯酯 液化 木材與禾木科植物復(fù)合， 制造 新型無毒無味的用于食品包裝的復(fù)合材料 ； ③ 采用 酚化木材樹脂膠粘劑 與木材制造 高強(qiáng)度組合木 ， 用于建筑結(jié)構(gòu)用材； ④ 采用乙二醇低聚物等 多羥基醇類 液化木材制成 高性能的聚氨酯泡沫 ，用于保溫絕熱材料和防震包裝材料等。 思考