竹炭生产工艺及吸湿机理的研究

作     者：卢克阳 

作者单位：南京林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张齐生

授予年度：2004年

学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

主      题：竹炭 生产工艺 吸湿 滞后 

摘      要：本文以竹材热解的产物竹炭为研究对象，借助现代测试仪器，对当前竹炭的生产工艺、竹炭的理化性能及它们之间的关系研究分析，研究竹炭的吸湿率及理化性能之间的关系，总结了多孔固体的吸附行为，并对吸湿“滞后现象进行了解释，揭示了竹炭的吸湿机理。为竹炭深加工产品的研究开发奠定了理论基础。通过试验数据的分析，得出下面结论： ① 目前，生产上主要使用两种类型的炭窑以及相应的生产工艺：砖砌窑生产工艺和机械炉生产工艺。可以看出机械炉相对砌窑特点如下几点： 1) 生产周期短。通常6-7天完成一个生产周期。 2) 产品质量好。炭化过程中温度分布均匀，产品的炭化和精炼度相对一致。 3) 得率高。生产竹屑棒炭的得率为30％。 4) 控制方便。可在炉体多个部位设置温度检测点，方便操作人员进行控制。 5) 机械炉的缺点是一次性投资较大，且需专人保养与维修。 ② 竹炭的炭化终点温度对竹炭性能的影响是显著的。随着炭化终点温度的升高，竹炭的得率、电阻率、挥发分含量都有不同的降低，竹炭的灰分含量、固定碳含量及吸湿率等都有不同程度的增加。 ③ 最终炭化温度为700℃、1000℃的两种竹炭吸湿效果最好，每1g这样的竹炭可以吸收0.13g克水蒸气，竹炭颗粒大小对竹炭吸湿量影响很少。随着温度的升高，竹炭的吸附能力逐渐降低。 ④ 竹炭吸湿过程中存在“滞后现象。且在相对湿度大约为65-85％的范围内“滞后范围变化最大。