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炭化爐通過高溫缺氧熱解將木材轉化為木炭，其工藝流程可分為以下步驟：
1. 原料預處理：選擇含水量低于20%的硬木（如橡木、榆木），劈成3 5cm厚、15 20cm長的木塊，確保受熱均勻。軟木或潮濕木材易導致炭化不充分（參考《林業科學》2021年研究數據）。
2. 裝爐密封：將木塊豎直緊密排列于炭化爐內，保留5 10cm空隙助氣體流通，爐口用耐火泥密封，漏氣率需低于0.5%（ASTM D1765標準）。
3. 控溫炭化：
- 干燥階段：以100 150℃預熱2 3小時，蒸發剩余水分。
- 熱解階段：升溫至300 450℃維持8 12小時，木材分解為焦油、可燃氣體和固體炭。
- 精煉階段：600℃高溫處理1 2小時，提升炭品質（日本木炭協會實驗表明，600℃炭固定碳含量達85%以上）。
4. 冷卻出炭：封閉爐體自然冷卻24 36小時至50℃以下，避免復燃。
1. 效率差異：土窯炭化需5 7天，現代化連續式炭化爐僅8 15小時（ FAO 2022年報告數據）。
2. 環保性能：土窯煙氣直排污染大，炭化爐可配備冷凝塔回收焦油，廢氣排放符合GB 16297-1996標準。
3. 安全控制：土窯易塌窯，炭化爐內置壓力傳感器，超壓自動泄氣（安全閾值0.3MPa，見《工業爐設計手冊》）。
1. 溫度監控：熱電偶探頭需插入爐心，溫差波動不超過±20℃（參考NY/T 2876-2016）。
2. 氣體檢測：CO濃度超過50ppm需啟動通風（OSHA標準）。
3. 成品檢驗：優質木炭斷面有金屬光澤，密度0.8 1.2g/cm3，敲擊聲清脆。
擴展說明：
- 炭化終點判斷：當排煙口氣體由黃轉淡藍即完成炭化（《生物質熱解技術》推薦方法）。
- 能源利用：可燃氣體可回燒供熱，降低30%燃料成本（中國林科院2020年實驗數據）。
- 規模適配：家用小型爐容積0.5 1m3，工業級連續爐可達10m3以上。
