林产化工中影响木材热分解的主要因素
化学先生 / 2019-07-22
一:材质的影响
木材的种类含水率、木块大小和腐朽材含量等对木材的热分解产生影响。一般，硬阔叶材生产的木炭质地坚硬，针叶材松木的木炭较松软，同时干馏产物的得率也不相同。木材的含水量过高，不仅能耗较高,木醋液的浓度降低，而且还会使木炭开裂，机械强度降低。但木材含水率太低，热解反应过于激烈，木炭的机械强度同样会降低，因此用于热分解的木材含水率一般在10% ~ 25%之间。木块的大小影响传热过程，影响木醋液的质量和得率。一般，根据不同的热解装置确定木块大小，但力求木块大小均匀。控制腐朽材的含量，腐朽材的存在使生产的木炭质地疏松、易碎和易自燃。腐朽材同样使干馏的木醋液产率降低,但木煤气的产量较高。
二、炭化速度和最高温度对木炭的影响
炭化速度影响炭化炉的生产能力,适当提高炭化速度减少炭化时间,能提高装置的生产能力。但炭化速度太快，不仅会降低木炭的得率,而且会降低木炭的机械强度。炭化速度应根据炭化装置和原料性质来确定。
木材炭化的最高温度对产品的得率和质量产生影响,是木材热解过程的重要影响因素。通常炭化温度在400摄氏度以前，木醋液中各种成分的含量变化较大,400摄氏度以后趋于平稳。炭化最高温度为350摄氏度时制得的木炭强度较低，随着炭化温度的升高，木炭的强度增加。气体组分随温度的变化较复杂，二氧化碳和一氧化碳在400摄氏度时产率最高，氢气、甲烷在700摄氏度左右产率最高，此外在300~ 500摄氏度还有其他烃类生成。
三、化学药品或介质对木材热解的影响
林产化工常用氯化锌磷酸处理木材，可提高木材热解时木炭的得率，减少木煤气和木醋液的生成。用稀硫酸处理木材，可提高木材热解时糠醛的产率。用碳酸钠处理木材，可提高木材热解时沉淀焦油的产率。所以化学药品对木材热解过程产生的影响是显著的，合理利用化学药品，可以提高所需产品的得率。
木材热解时可采用气体介质和液体介质。当气体介质为氧气或空气,并有碱性物质存在时，木材受热分解生成大量的挥发性酸。在过热水蒸气介质中,木材热解的挥发性酸的产率较高。在氢气并有催化剂存在时，加压可使木材液化，生成液体燃料。当介质采用有机溶剂时，可提高木材热解的液态产物的得率，因为木材在有机溶剂中产生热溶。
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