机制棒是指利用木屑等原料通过机械加压、加热的方法压缩成高密度、高热值的成型燃料。原料的密度一般为130kg/m3左右,挤压成型后机制棒的密度为1100-1300kg/m3,体积缩小为原来的1/9-1/10,其燃烧性能大为改善,可替代薪柴和煤作为生产、生活用能。
机制木炭是机制棒在碳化装置中隔氧或少量通氧的条件下,加热分解而得的,其热值在30000kj/kg左右,燃烧时排放的so2很少,可做到没有烟尘,是一种清洁燃料。
1. 机制棒和机制木炭的理化性能指标
项目 机制棒机制木炭
热 值kj/kg 15500~19200 ~30000
密 度kg/m3 1100~1300 ~1000
灰 份% 0.7~20 3~7
固定炭含量% - >75
挥发物含量% - <18
含 水 率% <7 <4
2.外观
机制棒:呈黄黑色的空心四角或六角柱棒,外径50-55mm,内孔径15-20mm,长度一般为450-500mm。机制木炭:呈银黑色的空心四角或六角柱棒,外径35-40mm,内孔径12-15mm,断面有金属光泽。
木炭的种类
第一类是低温炭,其质地疏松、含碳量低,机械强度差,用手掂起来,感觉轻飘飘的。它主要用于工农业(如炼硅等)、取暖和火锅等。其价位一般在1100~1300元/吨(厂价)。
第二类是中温烧烤炭,其质地比低温炭紧密,含碳量略高于前者,用手掂起来,有“沉”的感觉。它主要用于烧烤,此外也可以用于工农业、取暖及火锅等。其价位一般在1400~1600元/吨(厂价)
最后一类是高温优质炭。它是由高温炉烧炼而成。其质地硬实,用手掂起来较重,能沉于水,敲打时发出钢音。它含碳量大,挥发份和灰分小,燃烧时无火焰,耐烧度是低温炭的3倍,是烧烤炭的2倍。它适用于一切用炭的场合。特别是用于高档烧烤和出口,其价位一般在2500~3000/吨(厂价)。
炭业常用名词解释
一、木炭含水量:(%)
取未经干燥的炭样品,称重后放置在预热到105-110℃ 的烘箱中烘干至炭内外水分完全挥发,再称重,反复几次,直至样品重量稳定。其所失重量(即水重)与原炭样品重量之比(%)为此样品的含水量。
二、木炭挥发分:
木炭在高温下煅烧时放出的一氧化碳、二氧化碳、氢、甲烷和其他碳氢化合物等气体产物为挥发分。它一般用百分比含量来表示木炭的挥发分数量。它的含义为:将未干燥的样品炭称重后,经高温(950±20℃)灼热,使其中的挥发物全部分解逸出,其失重与灼热前样品炭的重量之百分比为木炭的挥发分含量。若除去水的含量,即为木炭干基的挥发分含量。
三、木炭灰分:
木炭在通氧或在空气中燃烧完毕后留下的白色或灰白色的物质称为灰分。通常我们用灰分含量来衡量木炭的质量。它的含义为:将样品炭放置在900-1000℃的热解炉中灼烧,然后引入氧气或通以空气,让其中碳完全消失,其残留物称重后与原样品炭重量之百分比为木炭的灰分含量。
四、固定碳含量:
通过试验室的方法,将测得的水分、灰分、挥发分从总重量减去,其差值与原样品炭之百分比为固定碳含量。它的大小随煅烧木炭的温度升高而提高,木炭的含碳量一般为80%左右。
五、 发热量:
木炭的发热量表示木炭完全燃烧时释放出来的热量。它的大小与炭化温度的高低有关。炭化温度高,碳的相对含量也提高,其发热量也大,一般木炭的发热量为7000大卡/kg左右。
木炭的性质
木炭是木质材料在缺氧状态下,加热分解的产物。它具有以下的性质。
颜色,一般说来,在不同的温度下烧制的木炭,它外表的颜色是不同的,在250℃烧制的木炭,其表面呈褐色,不易折断;在300~450℃烧制的木炭,其表面呈黑色;当烧制温度达700℃以上时,其表面不但显黑色,而且有黑色光泽,敲打时,发出响亮的金属响声。
木炭的机械强度沿纵向较高,径向较低,而弦向最低。当烧制的闭火温度相同时,木炭的强度随烧制时间的增加而增强。
木炭的密度一般在0.8~1.2克/cm3之间。它会随原料的质量,品种,烧制时的闭火温度和温度的上升速度的不同而有所不同。一般说来,用比重大的硬木烧制的木炭比重也大。
木炭有较大的比表面和较强的吸附能力,每克炭的总表面积可高达500平方米。
木炭的发热量:一般在6500~8000大卡/kg,炭化温度越高,木炭含炭量越大,发热量也高。
木炭的灰分:木炭燃烧后留下的灰分随炭化温度、原材料种类、树皮所含的比例,炭化方式等的不同而不同。炭化温度越高,灰分含量越大,阔叶林炭化的木炭灰分比针叶林高,树皮含灰分比木材大。
导电性:当闭火温度超过700℃时,烧制的木炭原子发生了结构的变化,它产生了部分象石墨原子的六角形环平面层结构,故具有导电性,当炭化温度低于600℃时,木炭不具有导电性。
木炭的可燃性:木炭在空气中完全燃烧,可放出热量,生成co2,不完全燃烧可放出co,反应方程式为: c+o2=co2+热量 2c+o2=2co+热量
木炭的还原性:木炭可作还原剂,例如:炭粉与氧化铜一起加热,可还原出红色的铜,
2cuo+c=2cu+co2
木炭的质量指标
木炭的质量只能根据不同的用途提出不同的质量指标。通常我们主要从木炭的含水率挥发分率、灰分率及固定碳含量、发热量来衡量木炭的质量。
一、含水率
因木炭是吸收性强的物质,故在堆放的过程中,它就会吸收空气中的潮气,使自身的含水率提高。因此木炭的含水率大小对其本身的质量没有什么影响,无非客户要求木炭的含水率越低越好,以提高其经济价值。一般说来,刚出炉的木炭含水率均小于3%。
二、挥发分率(挥发物含量)
挥发分(物)含量大小取决于炭化温度。根据不同用途,我们可烧低、中温炭,也可烧高温炭。前者在高温煅烧时放出的co、co2、h2,ch4及气态碳水化物等挥发物,其含量一般为12~20%。高温炭所释放出来的上述挥发分就少,其含量一般小于5%。
三、灰分率(灰分含量)
灰分就是木炭全部燃烧完毕后剩余的白色或粉红色的物质,即我们通常说的灰。其大小直接影响了木炭的用途及经济价值。例如,秸秆、稻壳等物质所含的灰分大,且在燃烧时不易脱落,造成燃烧时温度低,这就不适合人们的生活及工业用炭。当然,人们都希望木炭的灰分越小越好,以扩大其用途。
木炭的灰分会随炭化的工艺和温度的不同而有所差别。但就木材或其边角料来说,它们成炭后的灰分差异并不大,一般说来,在上述同等条件下,阔叶林烧制的木炭比针叶林高,树皮比例大的原料烧制的木炭灰分也较大。通常的木炭灰分在1~4%。
四、含碳量
木炭的含碳量会随原料的品种与炭化温度而发生变化。一般说来,硬杂木与杨木、桐木等密度小的木料相比,在相同炭化的温度下,前者的含碳量高于后者。同一原料在高温炭化比低温炭化的含碳量高。通常木炭的含碳量小于75%,我们以松木为例,当炭化温度达到380℃,其含碳量为76%,温度达到500℃时,含碳量达85%,当温度达到600~700℃时,含碳量达92%。
五、发热量
每公斤木炭在特定条件下所释放出来的能量,用大卡表示。木炭的发热量与炭化温度、保温时间有直接的关系。在同样的炭化温度和保温时间条件下,不同原材料的木炭发热量也不相同。一般说来,炭化温度高,保温时间长,其含碳量也大,发热量自然也高。当炭化温度小于450℃时,用木材及其边角废料烧制成的木炭发热量通常在6500~7000大卡/kg之间,秸秆及稻壳炭的发热量一般在6000大卡/kg左右。当炭化温度大于600℃时,用上述材料制成炭的发热量可提高500~1000大卡。
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