تفحيم الفحم هو عملية تحول الكتلة الحيوية إلى فحم من خلال التسخين المتحكم فيه.
تتضمن هذه العملية ثلاث مراحل رئيسية: التجفيف، والكربنة الأولية، والكربنة الشاملة.
تتميز كل مرحلة بنطاقات درجة حرارة وتغيرات كيميائية محددة.
كيف يتم كربنة الفحم؟ - شرح 3 مراحل رئيسية
1. مرحلة تجفيف القوالب (درجة حرارة تصل إلى 160 درجة مئوية)
في هذه المرحلة الأولية، يتم تسخين مواد الكتلة الحيوية، مثل الخشب أو المواد العضوية الأخرى، لتبخير الرطوبة.
ترتفع درجة الحرارة تدريجياً من نقطة الاشتعال إلى حوالي 160 ℃.
وخلال هذه المرحلة، لا تحدث تغيرات كيميائية؛ فالعملية الأساسية هي عملية فيزيائية تتضمن تبخر الماء من الكتلة الحيوية.
هذه المرحلة حاسمة لإعداد المادة للمراحل اللاحقة من الكربنة.
2. مرحلة الكربنة الأولية (درجة الحرارة 160 ～ 280 ℃)
مع زيادة درجة الحرارة من 160 درجة مئوية إلى 280 درجة مئوية، تبدأ الكتلة الحيوية في الخضوع للتحلل الحراري.
وتبدأ المكونات الرئيسية مثل الهيميسليلوز في التحلل، مما يؤدي إلى إطلاق غازات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وحمض الأسيتيك.
تتميز هذه المرحلة بالتحولات الكيميائية الأولية للكتلة الحيوية، مما يمهد الطريق لمزيد من الكربنة.
3. مرحلة الكربنة الشاملة (درجة الحرارة 300 ～ 650 ℃)
عند درجات حرارة تتراوح بين 300 درجة مئوية و650 درجة مئوية، تخضع الكتلة الحيوية للتحلل الكيميائي الجذري.
وتتميز هذه المرحلة بإنتاج منتجات ثانوية مختلفة بما في ذلك حمض الخليك والكاربينول وقطران الخشب والغازات القابلة للاحتراق مثل الميثان والإيثيلين.
وتساهم هذه الغازات في ارتفاع درجات الحرارة اللازمة لتقطير الكتلة الحيوية إلى فحم.
يكون الفحم الناتج في هذه المرحلة أعلى جودة، حيث يكون صلبًا وهشًا ولا يشتعل بسهولة.
مرحلة التبريد
بعد اكتمال التحلل الحراري، يجب تبريد الفحم في غياب الهواء لمنع الاحتراق.
وعادةً ما تستغرق هذه المرحلة ضعف الوقت الذي تستغرقه مرحلة الكربنة ما لم يتم استخدام طريقة التبريد القسري، مثل التبريد بالماء.
العوامل التي تؤثر على إنتاجية الفحم النباتي
يتأثر إنتاج الفحم ونوعيته بعدة عوامل بما في ذلك معدل التسخين، ودرجة حرارة الذروة، ونوع المادة الأولية، وبيئة الغاز، والضغط أثناء عملية الكربنة.
باختصار، تنطوي عملية تفحيم الفحم على عملية تسخين محكومة تحول الكتلة الحيوية إلى فحم من خلال سلسلة من التغيرات الكيميائية والفيزيائية.
تتطلب العملية إدارة دقيقة لدرجة الحرارة والظروف البيئية لضمان إنتاج فحم عالي الجودة.
استمر في الاستكشاف، استشر خبرائنا
جرب فن الكربنة مع KINTEK SOLUTION - شريكك النهائي في تحويل الكتلة الحيوية إلى فحم ممتاز.
تضمن معداتنا وخبراتنا المتخصصة التحكم في كل مرحلة من مراحل العملية بدقة، بدءًا من التجفيف الدقيق والكربنة الأولية إلى مرحلة الكربنة والتبريد الشاملة.
ارفع مستوى إنتاجك من الفحم النباتي اليوم من خلال حلولنا المتطورة وادفع أعمالك نحو التميز!
اتصل بنا لمعرفة المزيد والبدء في رحلتك نحو إنتاج الفحم عالي الجودة.
