木材干餾

木材或木質(zhì)原料在干餾釜中隔絕空氣進行熱解，并進一步加工其初級液體產(chǎn)品的化學工藝過程。木材熱解的一個重要組成部分。按加熱方式可分為外熱式和內(nèi)熱式兩類。外熱式干餾是從外部加熱，熱量通過釜壁傳入釜內(nèi)使木材升溫熱解,一般用于小型干餾設(shè)備；內(nèi)熱式干餾是將載熱介質(zhì)直接送入釜內(nèi)加熱木材，多用于半連續(xù)式和連續(xù)式設(shè)備。按干餾物種類可分為闊葉材干餾、松根干餾和樺皮干餾等。

木材干餾闊葉材干餾

干餾時的餾出物經(jīng)冷凝后，可得到粗木醋液和不凝性的氣體產(chǎn)物（木煤氣），殘留釜中的是木炭。粗木醋液澄清時，上層為澄清木醋液，下層為沉淀木焦油。澄清木醋液中含酸類（主要是醋酸）、醇類（主要是甲醇）、酯類、酮類、醛類、呋喃化合物和碳水化合物等，蒸餾時得到的釜殘液即為溶解木焦油。原料中的乙?；谴姿岬闹饕獊碓矗状紕t來自甲氧基。硬闊葉材由于比針葉材含有更多的乙酰基和甲氧基，因此常被用作生產(chǎn)醋酸和甲醇的主要原料。由此得到的醋酸用于制造醋酸纖維、醋酸酯等，甲醇用于制造甲醛等，溶劑用于油漆、紡織等工業(yè)部門。木焦油抗聚劑可用于合成橡膠工業(yè)。雜酚油經(jīng)加工后可得木餾油和工業(yè)雜酚，用于醫(yī)藥和有機合成工業(yè)。輕油可作選礦用浮選起泡劑。木瀝青可用于制造鑄造用型芯粘結(jié)劑和瀝青漆等。木煤氣的主要成分是一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯和氫氣等，可作燃料。

木材干餾松根干餾

又稱“明子干餾”，原料是明子，產(chǎn)物是松炭、液體產(chǎn)物和木煤氣。液體產(chǎn)物澄清時，沉在下層的是松根原油，除含酚、酸和醛等一般木焦油組分外，還含有樹脂酸、蒎烯和萜類化合物等。進一步加工可制得松焦油、干餾松節(jié)油和松油。松焦油是橡膠制品的軟化劑，也用于電器工業(yè)和木材防腐。干餾松節(jié)油用于油漆、醫(yī)藥和紡織等工業(yè)。松油作為浮選油，用于煤炭和有色金屬的浮選。松炭比闊葉木炭容易活化，適于作活性炭原料。

木材干餾樺皮干餾

以樺木外皮作原料進行干餾，可制取樺皮焦油，用于制革工業(yè)；可滲入皮革中，使之柔軟和富有彈性，并有防腐作用；同時它具有消毒殺菌作用，可用于治療外傷和皮膚病等。

木材干餾裝置，由干餾室，頂部蓋板，煙道、燃燒室和燃燒室門構(gòu)成，其特征在于：頂部蓋板為一塊以上帶有加強筋的鐵板，其一角有與煙道相配合的孔，燃燒室門位于與孔對角的位置，并與頂部蓋板用鉸鏈連接，煙道為兩端開口的圓桶，煙道下端有支角煙道上方是凝結(jié)器，凝結(jié)器為兩端開口的圓桶，圓桶外部固接散熱片，圓桶內(nèi)壁有呈螺旋狀上升的收集片，收集片下端為方形收集槽，收集槽通過圓桶壁上的小孔與導管相聯(lián)接。

木材干餾（dry distillation of wood；carbonization of wood）是指木材或木質(zhì)原料在干餾釜中隔絕空氣進行熱解，并進一步加工其初級液體產(chǎn)品的化學工藝過程。將木材置于干餾窯中，在隔絕空氣的條件下加熱分解；逸出的揮發(fā)物不能冷凝的是木煤氣，能冷凝的是木焦油和焦木酸；剩余的固體是木炭。如用松木為原料，還可獲得松節(jié)油。

木材干餾的工藝流程包括木材干燥、木材干餾、氣體冷凝冷卻、木炭冷卻和供熱系統(tǒng)。木材可采用自然干燥和人工干燥的方式，一般要求原料的含水率低于20%。木材干餾產(chǎn)生的蒸氣氣體混合物在焦油分離器或列管冷凝器中進行冷凝冷卻，使其中可凝結(jié)的蒸氣冷凝為木醋酸、焦油。木炭可在干餾釜或?qū)ｉT的冷卻設(shè)備中進行冷卻。供熱系統(tǒng)可為木材干餾提供熱量，所用的燃料包括干餾產(chǎn)生的木煤氣、煤氣或煤等。

木材干餾設(shè)備即干餾釜，根據(jù)加熱方式的不同，可分為內(nèi)熱式和外熱式。熱量通過釜壁傳給木材的加熱方式稱為外熱式，木材通過載熱體進入釜內(nèi)與木材直接接觸的加熱方式稱為內(nèi)熱式。根據(jù)形式的不同干餾釜可分為臥式和立式，根據(jù)操作方式的不同可分為連續(xù)式和間歇式。下面以連續(xù)內(nèi)熱式干餾釜為例，對木材干餾的工藝流程加以說明。

可用于工藝創(chuàng)作的材料在料場成捆裝入車內(nèi)，經(jīng)軌道送至斷材機截成200mm長的木段，通過傳送機和提升機送至干燥器進行干燥，干燥的熱源為木煤氣。干木段間歇出料，由傳送帶和提升機送至干餾釜。

干餾釜是以半連續(xù)方式工作的，木段在其中干燥、炭化、煅燒和冷卻。用木煤氣燃燒生成的熱煙氣載熱體，在開始啟動或低負荷運行時可使用煤氣作為輔助燃料。隨著炭化進程，向于餾釜的下部送入冷的不凝縮性氣體，用來冷卻木炭，亦可回收部分熱量，木炭經(jīng)提升機送入木炭庫。

干餾所產(chǎn)生的蒸氣氣體混合物與熱載體從干餾釜的上部被引出，依次通過前冷凝器和列管式冷凝器，分離出木醋液收集在木醋液儲槽中，不凝縮性氣體由風機送至泡沫吸收器，用水吸收甲醇等低沸點組分，而氣體被冷卻到20~30℃，用鼓風機冷卻木炭，然后木炭燃燒產(chǎn)生載熱體。干餾氣在國內(nèi)曾用于利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)燃氣，為農(nóng)村居民提供炊事用能。

影響立式干餾釜產(chǎn)量的主要因素包括木材含水率、木材形態(tài)、加料速度、載熱體溫度和數(shù)量以及氣體出口溫度與壓力等。其中，木材含水率和載熱體溫度對產(chǎn)量影響最大。一般每立方米的木材可以得到137kg木炭、37kg乙酸和65kg焦油。

木材干餾生產(chǎn)的主要過程是：把干餾原料（木材采伐和加工剩余物）經(jīng)過干燥，然后置于于餾釜（窯）或沸騰床中，在隔絕空氣或通入少量空氣的條件下，加熱分解，得到蒸汽氣體，再經(jīng)冷凝獲得木焦油和木醋液，不能冷凝的氣體是木瓦斯，剩在釜（窯）中的是木炭。如用松根做原料，得到的焦油產(chǎn)物是松焦油。這些東西經(jīng)過再加工，可以得到很多種產(chǎn)品。

木材干餾是森林資源綜合利用的重要途徑之一。

1661年，英國波義耳( Boyle）首先在木材干餾的液體中發(fā)現(xiàn)了甲醇，木材干餾成為工業(yè)上制取甲醇最古老的方法。這種方法用60~100 kg木材來分解干餾，只能得到約1 kg甲醇，今天這種方法在工業(yè)上已經(jīng)被淘汰了。但在1924年以前，甲醇差不多全部是用木材或其廢料的分解蒸餾來生產(chǎn)的。木材蒸餾提取的甲醇中含有丙酮和其他雜質(zhì)，因此從甲醇中除去這些雜質(zhì)是非常困難的，并且甲醇的產(chǎn)率也是很低的。