La carbonisation du charbon de bois est un processus qui transforme la biomasse en charbon de bois par un chauffage contrôlé.
Ce processus comprend trois étapes principales : le séchage, la carbonisation initiale et la carbonisation complète.
Chaque étape est caractérisée par des plages de température et des changements chimiques spécifiques.
Comment carboniser le charbon de bois ? - Les 3 étapes clés expliquées
1. Étape de séchage des briquettes (température jusqu'à 160℃)
Au cours de cette étape initiale, les matériaux de la biomasse, tels que le bois ou d'autres matières organiques, sont chauffés pour faire évaporer l'humidité.
La température augmente progressivement depuis le point d'ignition jusqu'à environ 160℃.
Au cours de cette phase, il n'y a pas de changements chimiques ; le processus primaire est physique, impliquant l'évaporation de l'eau de la biomasse.
Cette étape est cruciale pour préparer le matériau aux étapes suivantes de la carbonisation.
2. Phase de carbonisation initiale (température 160～280℃)
Lorsque la température augmente de 160℃ à 280℃, la biomasse commence à subir une décomposition thermique.
Les composants clés tels que l'hémicellulose commencent à se décomposer, libérant des gaz tels que le CO2, le CO et l'acide acétique.
Cette étape est caractérisée par les transformations chimiques initiales de la biomasse, préparant le terrain pour une carbonisation ultérieure.
3. Phase de carbonisation complète (température 300～650℃)
À des températures allant de 300℃ à 650℃, la biomasse subit une décomposition chimique radicale.
Cette étape est marquée par la production de divers sous-produits dont l'acide acétique, le carbinol, le goudron de bois et des gaz combustibles comme le méthane et l'éthylène.
Ces gaz contribuent aux températures élevées nécessaires à la distillation de la biomasse en charbon de bois.
Le charbon de bois produit à ce stade est de meilleure qualité, car il est dur et cassant et ne s'enflamme pas facilement.
Phase de refroidissement
Une fois la décomposition thermique terminée, le charbon de bois doit être refroidi en l'absence d'air pour éviter la combustion.
Cette phase prend généralement deux fois plus de temps que la phase de carbonisation, à moins qu'une méthode de refroidissement forcé, telle que la trempe dans l'eau, ne soit utilisée.
Facteurs affectant le rendement du charbon de bois
Le rendement et la qualité du charbon de bois sont influencés par plusieurs facteurs, notamment la vitesse de chauffe, la température maximale, le type de matière première, l'environnement gazeux et la pression pendant le processus de carbonisation.
En résumé, la carbonisation du charbon de bois implique un processus de chauffage contrôlé qui transforme la biomasse en charbon de bois par le biais d'une série de changements chimiques et physiques.
Le processus nécessite une gestion minutieuse de la température et des conditions environnementales afin de garantir la production d'un charbon de bois de haute qualité.
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