Quelle température est nécessaire pour carboniser le bois ? – Four de carbonisation vertical
Le four de carbonisation vertical, aussi appelé four de carbonisation suspendu, est l'un des dispositifs de carbonisation efficaces largement utilisés. Il peut contrôler précisément la température à différentes étapes, permettant une production élevée et une carbonisation stable. Dans la production de charbon de bois, le contrôle de la température est un facteur clé pour l'efficacité de la carbonisation et la qualité du charbon.
Gérer correctement les variations de température peut non seulement augmenter le taux de conversion du bois mais aussi réduire la consommation d'énergie et optimiser le temps de carbonisation.
Processus de carbonisation et étapes de température
| Plage de température du four | Points clés d'opération | Description |
|---|---|---|
| ≤ 90 °C | Enflammer avec des matériaux de déchets, flamme élevée | Fournir la chaleur initiale, préparer l'étape d'élimination de l'humidité |
| 90–150 °C | Réduire la flamme | Entrer dans l'étape d'élimination de l'humidité étape, évaporer l'eau interne du bois |
| 150–230 °C | Augmenter la flamme | Poursuivre l'élimination de l'humidité pendant environ 6 heures, assurer un séchage uniforme |
| 230–280 °C | Maintenir une combustion stable | Commencer la combustion aide, générer un mélange de gaz |
| ≥ 280 °C | Fermez la porte du fond, étape d'auto-ignition | CO circule et brûle à l'intérieur, pas besoin de chaleur externe |
| Jusqu'à ~500 °C | Carbonisation terminée | Après la carbonisation, refroidir pendant plus de 10 heures pour un meilleur résultat |
Dans un four de carbonisation vertical, l'ensemble du processus est généralement divisé en cinq étapes : chauffage, élimination de l'humidité, assistance à la combustion, auto-ignition, et refroidissement. La relation entre la température et le contrôle de la combustion est illustrée dans le tableau ci-dessous.
Pendant la carbonisation, l'humidité interne du bois s'évapore progressivement, les gaz volatils sont libérés, et la structure du bois se transforme en carbone stable. Surtout lorsque la température atteint environ 280 °C, le four peut utiliser les gaz combustibles qu'il produit pour l'auto-ignition, réduisant considérablement la consommation d'énergie et permettant une production continue économe en énergie et respectueuse de l'environnement.
Comment la teneur en humidité affecte-t-elle la température de carbonisation ?
Plus la teneur en humidité est élevée, plus le chauffage est lent
- L'eau dans le bois absorbe une grande quantité de chaleur lors du chauffage pour l'évaporation, ce qui ralentit la montée en température du four.
- Teneur en humidité 10–15% : la température du four augmente rapidement et peut entrer en étape de carbonisation en peu de temps.
- Teneur en humidité 25–30% : un temps plus long est nécessaire pour l'élimination de l'humidité, et le processus de carbonisation est retardé.
La température lors de l'étape d'élimination de l'humidité est influencée par la teneur en eau
- Dans le four de carbonisation vertical, 90–150 °C est la étape de déshydratation du bois.
- Haute teneur en humidité → L'élimination de l'humidité nécessite 6–8 heures ;
- Humidité faible → Seules 3–4 heures sont nécessaires pour terminer.
Chauffage trop rapide provoquera une carbonisation inégale
Si le bois est chauffé directement au-dessus de 230 °C sans éliminer complètement l'humidité, il est facile d'obtenir un charbon inégal, une couleur impure, ou même des fissures dans le bois.
Table de coordination de la température et de l'humidité à différentes étapes
| Température de l'étape | Teneur en humidité requise | Points clés d'opération |
|---|---|---|
| En dessous de 90 °C | Tout | Enflammer avec des matériaux de déchets, commencez à préparer l'élimination de l'humidité |
| 90–150 °C | Humidité ≤ 30% | Maintenir une faible flamme, évaporer lentement l'eau |
| 150–230 °C | Humidité ≤ 20% | Augmenter la flamme, déshydratation complète, le bois commence une légère décomposition |
| 230–280 °C | Humidité ≤ 15% | Entrer dans l'étape d'assistance à la combustion, générer un mélange de gaz |
| 280–500 °C | Humidité ≤ 10% | Carbonisation auto-ignition, former du charbon de haute qualité |
Avantages du contrôle de la température dans le four à charbon vertical
- Le four à charbon vertical est équipé d'un système de contrôle automatique de la température et d'un dispositif de recirculation des gaz, permettant une carbonisation précise et économe en énergie :
- Lorsque la température du four est inférieure à la valeur réglée, le système s'enclenche automatiquement pour ajouter de la chaleur.
- Lorsque la température atteint 280 °C, le monoxyde de carbone généré à l'intérieur du four s'auto-enflamme pour fournir de la chaleur, réalisant une carbonisation auto-entretenue.
- Le four possède une forte étanchéité, empêchant efficacement le reflux d'air et réduisant la perte de chaleur.
- Ce design rend l'ensemble du processus de carbonisation plus sûr et plus économe en énergie, particulièrement adapté aux matériaux à forte teneur en humidité ou aux matières premières diverses.
Teneur en humidité recommandée du bois
Il existe un équilibre dynamique étroit entre la teneur en humidité du bois et la température de carbonisation.
- Une humidité trop élevée prolonge le temps d'élimination de l'humidité et augmente la consommation d'énergie.
- Une humidité trop faible peut faire que la carbonisation soit trop rapide, rendant la structure du charbon cassante.
Dans un four de carbonisation vertical, sécher les matières premières à 10–15% d'humidité est idéal. Cela raccourcit non seulement le temps de carbonisation (environ 14 heures de combustion 10 heures de refroidissement) mais produit aussi un charbon dense, à faible cendres, de haute qualité.
Pourquoi choisir un four de carbonisation vertical ?
Comparé aux fours traditionnels en terre ou aux simples fours, le four de carbonisation vertical présente les avantages suivants :
- Contrôle précis de la température : garantit une carbonisation uniforme et une qualité de charbon plus stable.
- Haute efficacité : peut carboniser 2 500–3 000 kg de matières premières toutes les 24 heures.
- Économique en énergie et respectueux de l'environnement : utilise les gaz combustibles générés pour la circulation, pas de combustible supplémentaire nécessaire.
- Faibles émissions et nettoyage : produit moins de fumée, plus respectueux de l'environnement.
- Large gamme de matières premières : adaptée au bois, bambou, coquilles de noix de coco, coquilles de palmiers, coquilles de noix, et autres biomasses.
Performance de carbonisation
Avec un contrôle précis de la température, le four à charbon vertical peut produire un charbon de haute qualité, à haute densité, avec une bonne performance de combustion et une forme uniforme. Plusieurs lots peuvent être réalisés en une journée, améliorant considérablement l'efficacité de la production.
Quelle température est nécessaire pour la carbonisation du bois ?
La plage de température centrale pour la carbonisation du bois est 150 °C–500 °C. Avec le système de contrôle précis de la température d'un four de carbonisation vertical, vous pouvez facilement obtenir une production de charbon de haute qualité et stable.