木材壹般指用於工業和民用建築的木質材料,常分為軟木和硬木。
中國的木材資源主要分布在:
①東北的大興安嶺和長白山是中國最大的天然林區;
②中國西南橫斷山區是中國第二大天然林區;
③東南部臺灣省、福建、江西等省的山區以人工林和次生林為主。
黑龍江省伊春市是中國著名的森工城市。建國50年來為祖國建設輸送木材2.4億立方米,有“中國森林之都”的美譽。
木炭:
木炭是木材或木質原料不完全燃燒或在隔絕空氣的條件下熱解而留下的深棕色或黑色多孔固體燃料。正是不純的無定形碳保持了木材的原始結構和孔隙中殘留的焦油。我國商代的青銅器和春秋戰國的鐵器冶煉中使用木炭,利用木炭的吸濕性觀察氣候變化。目前仍用作生活燃料,金屬冶煉、食品和輕工業的燃料,電爐冶煉的還原劑,金屬精煉時保護金屬不被氧化的覆蓋劑。在化學工業中,二硫化碳和活性炭常被用作原料。此外,還用於磨削、繪畫、化妝品、醫藥、火藥、滲碳、粉末合金等方面。
根據燒炭所用的原料,可分為:①硬炭和廣炭。主要由殼鬥科櫟屬、栲屬等硬木組成,其次為樺木。②闊葉炭。硬硬木和軟硬木混合燒制的木炭。③散炭。松木或其他軟木制成的木炭。此外還有竹子燒制的竹炭和貝殼、石頭(椰殼、桃核)等木質材料燒制的石炭。從家庭爐竈中收集的木柴通常被稱為木炭。如果木炭被粉碎,它與適當的粘合劑混合,然後壓制,成型和烘烤,制成壓制木炭。按燒炭工藝分為白炭和黑炭。
木炭主要由碳構成,此外還有氫、氧、氮和少量其他元素。其含量與樹種關系不大,主要取決於炭化的最終溫度。木炭是壹種疏水性物質,灰分小於6%,孔隙率占其體積的7%以上,比重壹般為1.3 ~ 1.4,熱值取決於炭化條件,壹般在8000大卡/千克左右。其還原能力大於焦炭,因此可用作金屬冶煉的還原劑和覆蓋劑。木炭具有大量的微孔和過渡孔,不僅使其具有較高的比表面積,而且除去孔中的焦油物質後具有良好的吸附性能,是制備活性炭的重要原料。
木炭的使用
1.冶金工業
木炭以前被用來冶煉鐵礦石。即使木炭和焦炭冶煉的生鐵化學成分相同,但其結構和機械性能仍然不同。木炭冶煉的生鐵壹般具有晶粒組織細小、鑄件致密、無裂紋的特點。木炭生產的生鐵含雜質少,適合生產優質鋼。
在有色金屬的生產中,木炭經常被用作表面熔劑。有色金屬熔化時,表面熔劑在熔融金屬表面形成壹層保護層,將金屬與氣體介質隔開,既能減少熔融金屬的飛濺損失,又能降低熔體中的氣體飽和度。
大量的木炭也用於生產晶體矽,用於生產晶體矽的木炭不應含有綠木炭頭和過量的灰分。
2.滲碳劑的制造
所有要求表面硬度高、耐磨性好、中心韌性好的鋼材都要進行滲碳處理。用於鋼材滲碳的含碳混合物稱為滲碳劑。純炭的滲碳效果差。因此,常以木炭為原料,再加入壹定量的接觸劑制成滲碳劑。
3.二硫化碳的生產
木炭是制造二硫化碳的最佳原料。用於制造二硫化碳的木炭應該堅硬、體積大、灰分和水含量低、固定碳含量高。
生產1噸二硫化碳大約需要0.5噸木炭。
4.壓制木炭磚
碎炭運輸不便,使用也受到限制。通過壓制炭磚,價值不大的碎炭可以變成優質燃料。木炭磚具有吸濕性和吸水性低、比重大、熱值高的優點,使用過程中機械強度高。煆燒木炭磚是無煙的,燃燒時不會產生木炭粉。木炭磚可用於冶金、移動氣化爐等。
活性炭的類型和用途
活性炭是壹種孔隙結構發達、比表面積大、吸附能力強的炭。每克活性炭的總表面積可達1500平方米以上。
活性炭的種類很多,根據原料不同可分為植物原料炭、煤基炭、石油炭、骨炭、血炭等。按制造方法可分為氣體活性炭,即物理活性炭;化學活性炭,即化學活性炭;化學物理活性炭;按外觀可分為粉狀活性炭、無定形顆粒活性炭、成型顆粒活性炭、球形活性炭、纖維狀活性炭、紡織活性炭等。按用途可分為氣相吸附炭、液相吸附炭、糖炭、工業炭、催化劑和催化劑載體炭。
活性炭具有吸附性能和催化性能。它不溶於水和其他溶劑,具有物理和化學穩定性。除了在高溫下與氧氣接觸,與臭氧、氯氣、重鉻酸鹽等強氧化劑反應外,在實際使用條件下極其穩定。活性炭因其作為吸附劑的優良特性而被廣泛應用。
目前我國活性炭多用於葡萄糖、醫藥、味精的生產,在環保方面應用不多,作為催化劑和催化劑載體。
粉末活性炭在中國的使用情況如下:
用於醫藥的占59.8%
口服葡萄糖占26.6%。
用於食品工業占10.8%。
2.8%用於其他用途。
顆粒活性炭在中國的使用情況如下:
用於合成纖維載體占565,438±0.2%。
用於PVC的載體占13.0%。
用於空氣和水的凈化,占23.5%
7.7%用於合成脫硫。
用於其他占4.6%
值得註意的是,不同方法制備的活性炭的選擇性吸附會有所不同,各有壹定的適用範圍。如果使用不當,效果會很差。
木炭產品主要分為四大類:白炭、黑炭、活性炭和機制炭。以下是對四類木炭的簡單介紹:
根據燒炭的原料,樹種可分為三類:第壹類為闊葉樹,如青岡、白樺、麻櫟、苦櫧、榆樹、復葉槭等;第二類是軟質闊葉樹材,如楊樹、椴樹、柳樹等。第三類是軟木,如馬尾松、紅松、雲杉。
按材性和材性可分為:第壹類用材林主要用於民間燒炭,即柴火;第二類用材林主要用於工業和民用木材加工,是薪炭林。
炭窯簡介:窯的形式和結構有很多,如浙窯、鯉魚窯、木瓢窯、湖南木窯和四川木窯、快鐵窯、機窯等。通常在密閉窯中熄滅的方法稱為窯中熄滅,得到的碳稱為“黑碳”。木材在窯內炭化後,趁熱拉出窯外,然後用濕沙滅火的方法稱為窯外滅火法。在熄火過程中,木炭與空氣接觸而被煆燒,木炭外部被氧化,產生白色灰燼附著在木炭上,稱為“白炭”。白炭比黑炭硬。但是白炭黑和炭黑的原料也不壹樣。
白炭原料產地:白炭主要是以殼鬥科、榆科的樹木在堅硬的闊葉樹材中制成,可分為:武岡白炭(原料:武岡櫟)、青岡白炭(原料:青岡櫟)和白炭(原料:其他柞樹、櫸樹等。).白炭主要分布在浙江(龍泉)、湖南、福建、陜西、湖北(十堰、神龍甲等地)、河南(洛陽、南陽)、四川、雲南、貴州、山東等地區。由於國家環保政策,這個行業已經越來越少了。
特點:優點:燃燒時間長,無煙、無汙染,比重大,敲擊時有金屬鋼聲;缺點:遇濕易爆炸(燃燒時有爆裂聲,火花飛濺傷人),且價格昂貴。
黑碳原料產地:以軟闊葉薪材為主。因樹種不同,可分為:價格昂貴的茶道炭、樹枝炭、竹炭等價格低廉的民用黑炭。茶道炭和枝炭主要產於森林資源豐富的東北三省,以柞木為原料,燒制工藝和選材極為講究。其他便宜的民用黑炭主要產於安徽、浙江、河南等地,以榆樹、段、柳為原料。因其價格便宜,燒制簡單而廣受歡迎,但由於國家環保政策和行業利潤,該行業已越來越少。
特點:優點是容易點燃;缺點是容易爆炸,不耐燃,燃燒時冒煙。
活性炭:可以說活性炭的深加工主要產於我國南方的福建和浙江。它是用氯化鋅、磷酸、硫化鉀和白雲石等化學物質對木炭進行活化、漂洗、幹燥和粉碎而制成的。生產過程水汙染嚴重,國家普遍限制生產。
機制木炭:以木屑為原料,工藝主要是通過機器將木屑高溫高壓成型,然後送入炭化爐進行炭化。整個生產過程不需要添加任何添加劑,屬於環保產品範疇。市場上主要有兩種形狀:六角中心帶孔和方形中心帶孔。機制木炭作為傳統木炭(傳統木炭:由樹木燒制而成,是破壞資源的行業,已被國家明令禁止)的替代產品,具有燃燒時間長、熱值高、無煙、不爆炸、環保等諸多優點。
與炭黑和白炭黑相比,機制碳在市場上具有以下競爭優勢:
1,價格便宜;
2、燃燒時間長;
3、無汙染;
4、不爆炸;
5、熱值高;
6、灰分少;
7.環境保護;
8、有固定的形狀
與活性炭相比,機制炭的優點是生產過程中沒有環境汙染:
1,廢渣:
機制木炭的生產過程中不需要添加任何添加劑和化學品,其產品不產生任何廢品,即使是最小的也可以回收利用創造效益。因此,在生產過程中沒有廢渣產生。
活性炭生產過程中有重金屬殘留,對環境造成嚴重影響。
2.廢液:
機制炭的生產不需要水源,所以根本不會對水造成汙染,更不會產生廢液。
但是活性炭在生產過程中需要大量的水進行活化和漂洗,所以生產過程中排放了大量的廢液,也正是因為這個原因,國家限制生產。
3.廢氣:
機制木炭每個生產過程中產生的氣體基本都是水蒸氣和壹部分可燃氣體(可回收作為燃料),所以機制木炭生產過程中對空氣基本沒有汙染。
活性炭會汙染大氣,因為它需要活化壹些化學物質,比如氯化鋅。
完全不同