碳化

固体燃料的热化学加工方法
碳化(英文名称:carbonization)又称炭化、干馏、焦化,将含碳物质干馏,排除挥发物,变成含碳高的物质,是固体燃料热化学加工方法。[3][1]将煤、木材、油页岩等在隔绝氧气下加热分解为气体 (煤气)、液体 (焦油)和固体 (焦炭)产物的热化学加工过程;或有机化合物在隔绝氧气下热分解为碳和其他产物,以及用强吸水剂 (浓硫酸 )将含碳、氢、氧的化合物 (如糖类 )脱水而成炭的作用。[2]
碳化的方法有模板法、聚合物共混法、高压碳化法、碘处理碳化法和低温碳化法。[4]活性炭是指炭在炭化前、炭化时、炭化后经与气体或化学品作用以增加吸附性能的多孔的炭;[5]碳纤维是将含碳原料在特定条件下经高温炭化等处理而制得的含碳量高于90%的一种高分子纤维状材料;[6]冶金焦是几种炼焦煤按照一定的配比在炼焦炉中高温干馏焦化而得到的一种固体残留物。[7][8]
碳化会产生有毒高温气体,吸入易使呼吸系统黏膜受热肿胀而窒息。产生的大多数有害气体遇新鲜空气会重新燃烧,使火灾蔓延,造成更大的损失。[9]

定义分类

碳化是将含碳物质干馏,排除挥发物,变成含碳高的物质。是固体燃料热化学加工方法。[1]将煤、木材、油页岩等在隔绝空气下加热分解为气体(煤气)、液体(焦油)和固体(焦碳)产物,焦油蒸气随煤气从焦炉逸出,可以回收利用,焦碳则由焦炉内推出。有机化合物在隔绝空气下热分解为碳和其他产物,以及用强吸水剂(浓硫酸)将含碳、氢、氧的化合物(如糖类)脱水而成碳的作用也称碳化,沥青热解可称为液态碳化,碳氢等气体热解可称为气态碳化,固化树脂热解可称为固态碳化。[3]碳化过程可能涉及到的反应,如热解、脱氢、缩合、异构化等。[10][11][12][13]根据加热的最终温度,一般可分为高温干馏(约900~1100℃)、中温干馏(约660~750℃)和低温干馏(约500~580℃)。[1]