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木炭行业,一个古老而又焕发新春的产业,带你看到商机?

最近涉猎木炭行业新的发展机遇探讨,偶读白居易的《卖炭翁》,理解这首诗在当代经济学背景下的妙意所在。先是“可怜身上衣正单,

最近涉猎木炭行业新的发展机遇探讨,偶读白居易的《卖炭翁》,理解这首诗在当代经济学背景下的妙意所在。

先是“可怜身上衣正单,心忧炭贱愿天寒”的矛盾心理——这个在寒风中瑟缩的老人,竟将生存希望寄托于更严酷的寒冷;而“夜来城外一尺雪”,却又给老人带来了商机和希望。

这种违背常情的渴望,在如今的市场经济下有太多的似曾相识:世界能源地缘不稳定,寄希望于贵金属暴涨;全球大宗商品涨价,带来的资源性行业的疯涨。

忽而一想,当今时代,有了煤炭石油以及天然气、液化气等能源,木炭这个该销声匿迹了行业,还会焕发出新的生机吗?

答案有否定更有肯定:

古代销售的木炭,是那个时候最清洁、热值最好的能源了,现在有了煤炭石油以及天然气、液化气等能源,木炭在民用燃料这一块逐渐退出市场了;

彼时的木炭和此时的木炭的用途正在发生巨大的变化,木炭这个古老的行业正在焕发着勃勃生机。

一、古人为啥要把木头变成木炭?

木头,也是木材,是一种生物质。

从实物组成看,由水和其它有机物和矿物质组成。

其中的有机物主要由木质素、纤维素及半纤维素构成,以碳氢链组成,多是芳烃链。

从元素组成上看,碳约占44%,氢约占6%,氧约42.5%,另含0.5%以下之氮和其他元素每种不超过1%的矿物质。主要是钙、钾、钠、镁、铁及锰,还有少量的硫、氯、硅、磷等元素。这只是一个大概的区间,不同的材质,元素含量占比会有不同。

在古代,人们将木材转化为木炭使用是有一个漫长的发展过程的。

最开始原始社会用木材燃烧时,会产生很多烟雾,呛人。古人发现把上次烧过的木材中没完全烧掉的残渣--木炭,再次使用时仍能发出热量,但不呛人了。

再后来发现木炭产生的热量很高,甚至高过木材直接燃烧时产生的热量,这对于陶瓷和金属冶炼而言,是可以提高到木材难以达到的温度。

特别是偶然间发现炼铁时,矿中混入了木炭炼出的铁的性能功能更好了。

木炭还有二个好处:

由于水分以及轻组分释放了,木炭变轻,点火温度变低;

木炭比木柴更便于储存,运输。

由此,木炭的用途更广泛了。

添加图片注释,不超过 140 字(可选)二、木头如何变成木炭?

最古时,人们还没有像现在人这样,对从木材到木炭的物化性质转变,有这么深的认识。

实际上,就是通过加热高温,把木材中多种复杂成分去除,保留了以碳为主的木炭。

真正的认识的转变,是从对生产目的变得更加明确(例如冶炼行业的发展)开始的。

随着两个控制因素掌握,木炭行业开始趋于成熟:隔离加热;隔绝空气(最初是不完全燃烧,自加温;现代工艺是密闭)。

木炭生产更精深的工艺改变,也变得越来越趋于碳的去杂质以及碳的结构改变上。

木炭的整个生产过程是在密闭的炉内,木材加热后,木质素中的有机物多以气态首先分离,纤维素中的碳氢链断链,分离出气态组分:

这些气态组分经过冷凝后,液态部分成了水、木醋和焦油以及少量的灰分;

冷却物气体可再次燃烧,最终变成二氧化碳以及其他气体组分放空。

最终留下的是碳组分和部分无机盐组分,就是木炭。

三、木炭已经不用的地方

现在老百姓生活餐饮,有灶具,气体燃烧;

用火盆的取暖,已经过时了,也不清洁;

用来烧炉子,或者烧炕取暖,也没人用了。

以上的原因是木炭的价性比不如煤炭和秸秆直接烧。木炭的价格,会吓退人的。

在传统的金属冶炼领域,有了焦炭替代后,木炭也退出了市场。

现在在木炭取暖方面,还有用的地方,也是玩玩而已:例如当做复古,如碳手盆,脚盆,南方还是有见的。

四、木炭的新战场

一是金属硅的提炼,用木炭作还原剂。

在碳质还原剂化学成分中,主要应考虑固定碳、灰分、挥发分和水分。碳质还原剂的电阻率要大,气孔率要高。木碳具有很高的比电阻和反应能力,而且杂质含量少,是熔炼工业化学用硅的较为理想的还原剂。

多年的生产实践证明,木炭是满足冶炼化学用硅需要的重要碳质原料,但炭的来源受到限制,无法再大量使用木炭还原剂。

从国外的情况看,绝大多数国家已不再使用木炭。

我国是世界最大的金属硅生产国。国内的很多厂家在寻求和使用木炭代用品方面也做了大量工作。但木炭仍然是主力军。

二是烧烤用碳。

再明白不过了。量很大,对碳的质量要求最低了。

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三是活性炭。

活性炭的碳源不仅是木材,还有很多生物质,如稻壳,竹子等。 活性炭的特点是空隙率大,是非常理想的催化剂载体和过滤用的吸附材料,以及环保用的吸附材料。

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这几乎是一个全新的产品树,一个全新的世界:

常见的家庭室内空气净化用;

医用口罩有活性炭过滤层;

净水机的第一个过滤棒;

养花用的花盆底层填料。

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四是工业生产及工业品。

工业的催化剂载体分子筛框架;

工业生产过滤液体中的杂质,先吸附,再形成滤饼过滤;

污水处理厂的净化剂;

VOCs气体的吸附剂;

制糖过程的脱色剂;

农业土壤性能调理剂。

看到这里,你还小看木炭吗?完全是焕发了新的生机。

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