木材蒸馏

木材干馏的工艺流程包括木材干燥、木材干馏、气体冷凝冷却、木炭冷却和供热系统。木材可采用自然干燥和人工干燥的方式，一般要求原料的含水率低于20%。木材干馏产生的蒸气气体混合物在焦油分离器或列管冷凝器中进行冷凝冷却，使其中可凝结的蒸气冷凝为木醋酸、焦油。木炭可在干馏釜或专门的冷却设备中进行冷却。供热系统可为木材干馏提供热量，所用的燃料包括干馏产生的木煤气、煤气或煤等。

木材干馏设备即干馏釜，根据加热方式的不同，可分为内热式和外热式。热量通过釜壁传给木材的加热方式称为外热式，木材通过载热体进入釜内与木材直接接触的加热方式称为内热式。根据形式的不同干馏釜可分为卧式和立式，根据操作方式的不同可分为连续式和间歇式。下面以连续内热式干馏釜为例，对木材干馏的工艺流程加以说明。

可用于工艺创作的材料在料场成捆装入车内，经轨道送至断材机截成200mm长的木段，通过传送机和提升机送至干燥器进行干燥，干燥的热源为木煤气。干木段间歇出料，由传送带和提升机送至干馏釜。

干馏釜是以半连续方式工作的，木段在其中干燥、炭化、煅烧和冷却。用木煤气燃烧生成的热烟气载热体，在开始启动或低负荷运行时可使用煤气作为辅助燃料。随着炭化进程，向于馏釜的下部送入冷的不凝缩性气体，用来冷却木炭，亦可回收部分热量，木炭经提升机送入木炭库。

干馏所产生的蒸气气体混合物与热载体从干馏釜的上部被引出，依次通过前冷凝器和列管式冷凝器，分离出木醋液收集在木醋液储槽中，不凝缩性气体由风机送至泡沫吸收器，用水吸收甲醇等低沸点组分，而气体被冷却到20~30℃，用鼓风机冷却木炭，然后木炭燃烧产生载热体。干馏气在国内曾用于利用农林废弃物生产燃气，为农村居民提供炊事用能。

影响立式干馏釜产量的主要因素包括木材含水率、木材形态、加料速度、载热体温度和数量以及气体出口温度与压力等。其中，木材含水率和载热体温度对产量影响最大。一般每立方米的木材可以得到137kg木炭、37kg乙酸和65kg焦油。

1661年，英国波义耳( Boyle）首先在木材干馏的液体中发现了甲醇，木材干馏成为工业上制取甲醇最古老的方法。这种方法用60~100 kg木材来分解干馏，只能得到约1 kg甲醇，今天这种方法在工业上已经被淘汰了。但在1924年以前，甲醇差不多全部是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。木材蒸馏提取的甲醇中含有丙酮和其他杂质，因此从甲醇中除去这些杂质是非常困难的，并且甲醇的产率也是很低的。

木材干馏生产的主要过程是：把干馏原料（木材采伐和加工剩余物）经过干燥，然后置于于馏釜（窑）或沸腾床中，在隔绝空气或通入少量空气的条件下，加热分解，得到蒸汽气体，再经冷凝获得木焦油和木醋液，不能冷凝的气体是木瓦斯，剩在釜（窑）中的是木炭。如用松根做原料，得到的焦油产物是松焦油。这些东西经过再加工，可以得到很多种产品。

木材干馏是森林资源综合利用的重要途径之一。

一、蒸馏塔系统组成及布置

蒸馏塔系统由简单蒸馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成，一般按流程顺序，在符合规范的要求下，尽可能靠近布置，形成独立的操作系统。同类设备集中布置，如冷凝器一般布置在三层楼面上，回流罐布置在二

层楼面上，再沸器安装在蒸馏塔底部，泵布置在一层楼面上。这样不但整齐，美观，而且操作也方便。由于再沸器的特殊性，与其相关的设备及管路需精心设计。

二、蒸馏塔系统操作

通过再沸器加热塔底的液体，使其部分气化，由塔底再沸器入塔口进入塔，与下降液进行逆流两相接触，下降液中易挥发(低沸点)组分不断向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接

近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝液体的一部分作为回流液返回塔顶，其余部分则作为馏出液送出。塔底流出的液体，其中一部分送入再沸器加热返回塔中，另一部分液体作为釜残液采出。

三、热虹吸再沸器

1、热虹吸再沸器原理

热虹吸再沸器利用蒸馏塔的液面和再沸器液面的压头差作为动力驱动液体重力循环流动，使蒸馏塔底部的液体流向再沸器。液体一部分在再沸器内被气化，回到塔内，达到蒸气和液体分离。为了保证再沸器的正常工作，必须保证有一定的压差来克服管道、再沸器内压降和两相的静压。

2、热虹吸再沸器安装高度要求

蒸馏塔底部的液体流入管道，越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成)。虹吸作用高度就是由气泡的生成而决定的。因为气泡会使液体断开，气泡两

端的气体分子之间的作用力减至0，从而破坏了虹吸作用。热虹吸再沸器安装位置不是越低越好。

3、立式热虹吸再沸器特殊要求

立式热虹吸式再沸器如为真空操作，则不适宜黏性较大的液体和带固体的物料，同时还要求塔裙的高度较高。卧式热虹吸式再沸器则对塔釜液位和压降要求不高，比较适用于真空精馏。蒸馏塔是一个高效的、节能的蒸馏塔型，根据所设计参数可设计多种规格，满足不同生产能力的要求。

将馏出温度(气相温度)对馏出体积分数作图，即得恩氏蒸馏曲线，.见图1。

恩氏蒸馏本质上是渐次汽化的结果，因而不能表征油品中各组分的实际沸点，但它能反映油品在给定条件下的汽化性能，而且简便易得，故广泛用于计算油品的部分性质参数，也是油品最基本的物性数据之一。由于恩氏蒸馏基本上没有精馏作用，油品中最轻组分的沸点低于初馏点，最重烃分子的沸点高于干点，所以馏程不代表油品的真实沸点范围，但因其简便具有严格的条件性，普遍用于油品馏程的相对比较或大致判断油品中轻重组分的相对含量。