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炭化爐通過高溫缺氧熱解將木材轉(zhuǎn)化為木炭，其工藝流程可分為以下步驟：
1. 原料預(yù)處理：選擇含水量低于20%的硬木（如橡木、榆木），劈成3 5cm厚、15 20cm長(zhǎng)的木塊，確保受熱均勻。軟木或潮濕木材易導(dǎo)致炭化不充分（參考《林業(yè)科學(xué)》2021年研究數(shù)據(jù)）。
2. 裝爐密封：將木塊豎直緊密排列于炭化爐內(nèi)，保留5 10cm空隙助氣體流通，爐口用耐火泥密封，漏氣率需低于0.5%（ASTM D1765標(biāo)準(zhǔn)）。
3. 控溫炭化：
- 干燥階段：以100 150℃預(yù)熱2 3小時(shí)，蒸發(fā)剩余水分。
- 熱解階段：升溫至300 450℃維持8 12小時(shí)，木材分解為焦油、可燃?xì)怏w和固體炭。
- 精煉階段：600℃高溫處理1 2小時(shí)，提升炭品質(zhì)（日本木炭協(xié)會(huì)實(shí)驗(yàn)表明，600℃炭固定碳含量達(dá)85%以上）。
4. 冷卻出炭：封閉爐體自然冷卻24 36小時(shí)至50℃以下，避免復(fù)燃。
1. 效率差異：土窯炭化需5 7天，現(xiàn)代化連續(xù)式炭化爐僅8 15小時(shí)（ FAO 2022年報(bào)告數(shù)據(jù)）。
2. 環(huán)保性能：土窯煙氣直排污染大，炭化爐可配備冷凝塔回收焦油，廢氣排放符合GB 16297-1996標(biāo)準(zhǔn)。
3. 安全控制：土窯易塌窯，炭化爐內(nèi)置壓力傳感器，超壓自動(dòng)泄氣（安全閾值0.3MPa，見《工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè)》）。
1. 溫度監(jiān)控：熱電偶探頭需插入爐心，溫差波動(dòng)不超過±20℃（參考NY/T 2876-2016）。
2. 氣體檢測(cè)：CO濃度超過50ppm需啟動(dòng)通風(fēng)（OSHA標(biāo)準(zhǔn)）。
3. 成品檢驗(yàn)：優(yōu)質(zhì)木炭斷面有金屬光澤，密度0.8 1.2g/cm3，敲擊聲清脆。
擴(kuò)展說(shuō)明：
- 炭化終點(diǎn)判斷：當(dāng)排煙口氣體由黃轉(zhuǎn)淡藍(lán)即完成炭化（《生物質(zhì)熱解技術(shù)》推薦方法）。
- 能源利用：可燃?xì)怏w可回?zé)幔档?0%燃料成本（中國(guó)林科院2020年實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。
- 規(guī)模適配：家用小型爐容積0.5 1m3，工業(yè)級(jí)連續(xù)爐可達(dá)10m3以上。
