Hout, zaagsel, wortels, korrels en schelpen worden gecarboniseerd door ze te verwarmen in een verkolingsinstallatie voor thermische ontbinding. Tijdens pyrolyse worden een reeks complexe chemische reacties geproduceerd, resulterend in veel nieuwe producten en veranderingen in houtmaterialen. Het carboniseringsproces van actieve kool kan in vier fasen worden verdeeld volgens de kenmerken van temperatuurverandering en productvorming.
1. droogstadium
De temperatuur in deze fase is van 20 tot 150 graden Celsius, de pyrolysesnelheid is erg traag, voornamelijk omdat het vochtgehalte in hout wordt verdampt door de warmte die wordt aangevoerd door de externe toevoer, en de chemische samenstelling van het houtmateriaal heeft bijna geen verandering .
2. pre carbonisatie stadium
De temperatuur in deze fase is 50 - 275 graden Celsius en de thermische afbraakreactie van houtmaterialen is duidelijk. De chemische samenstelling van houtmaterialen begint te veranderen, waarbij de onstabiele componenten, zoals de afbraak van hemicellulose, kooldioxide, koolmonoxide en een kleine hoeveelheid azijnzuur produceren.
De bovenstaande twee fasen hebben externe warmtetoevoer nodig om de stijging van de pyrolysetemperatuur te waarborgen, dus wordt deze ook endotherme decompositietrap genoemd.
3. fase van verkoling van actieve houtskool
De temperatuur van deze fase is 75 - 400 graden Celsius, in deze fase, het houtmateriaal thermische afbraak snel, produceren een groot aantal afbraakproducten. De gegenereerde vloeibare producten bevatten een grote hoeveelheid azijnzuur, methanol en houtteer. Het kooldioxidegehalte in de geproduceerde gasproducten neemt geleidelijk af, terwijl methaan en ethyleen en andere brandbare gassen geleidelijk toenemen. In dit stadium wordt een grote hoeveelheid reactiewarmte afgegeven, dus wordt dit ook een exotherme reactietrap genoemd.
4. calcineringstrap
De temperatuur stijgt van 450 tot 500 graden Celsius. Deze fase is afhankelijk van het calcineren van de houtskool met externe warmtetoevoer en de vluchtige stoffen in de houtskool worden afgevoerd om het vaste koolstofgehalte van de houtskool te verbeteren. Op dit moment is de productie van vloeibare producten erg klein.
Er moet op worden gewezen dat de grenzen van de vier fasen in feite moeilijk te onderscheiden zijn. De warmtegeleidbaarheid van houtmaterialen is klein vanwege de hitte van elk deel van de actieve kool carbonisatieapparatuur en de thermische geleidbaarheid van de houtmaterialen is klein. Daarom is de locatie van de houtmaterialen in de apparatuur anders, zelfs de binnen- en de buitenkant van het grote hout kunnen zich ook in verschillende pyrolysefasen bevinden.
