Para carbonizar o carvão vegetal, o processo envolve três fases principais: secagem, carbonização inicial e carbonização completa. Cada fase é caracterizada por intervalos de temperatura e alterações químicas específicas.
1. Estágio de secagem de briquetes (temperatura de até 160 ℃):
Nesta fase inicial, os materiais de biomassa, como madeira ou outra matéria orgânica, são aquecidos para evaporar a humidade. A temperatura sobe gradualmente desde o ponto de ignição até cerca de 160 ℃. Durante esta fase, não há mudanças químicas; o processo primário é físico, envolvendo a evaporação da água da biomassa. Esta fase é crucial para preparar o material para as fases subsequentes da carbonização.2. Estágio Inicial de Carbonização (Temperatura 160～280℃):
À medida que a temperatura aumenta de 160 ℃ para 280 ℃, a biomassa começa a sofrer decomposição térmica. Componentes-chave como a hemicelulose começam a se decompor, liberando gases como CO2, CO e ácido acético. Este estágio é caracterizado pelas transformações químicas iniciais da biomassa, preparando o terreno para a carbonização posterior.
3. Estágio abrangente de carbonização (temperatura 300 ～ 650 ℃):
Em temperaturas que variam de 300 ℃ a 650 ℃, a biomassa sofre decomposição química radical. Esta fase é marcada pela produção de vários subprodutos, incluindo ácido acético, carbinol, alcatrão de madeira e gases combustíveis como metano e etileno. Estes gases contribuem para as elevadas temperaturas necessárias para a destilação da biomassa em carvão vegetal. O carvão vegetal produzido nesta fase é de melhor qualidade, sendo duro e quebradiço, e não se inflama facilmente.Fase de arrefecimento:
Após a decomposição térmica estar completa, o carvão vegetal deve ser arrefecido na ausência de ar para evitar a combustão. Esta fase demora normalmente o dobro do tempo da fase de carbonização, a não ser que seja utilizado um método de arrefecimento forçado, como o arrefecimento em água.
