最近涉獵木炭行業新的發展機遇探討,偶讀白居易的《賣炭翁》,理解這首詩在當代經濟學背景下的妙意所在。先是“可憐身上衣正單,心憂炭賤愿天寒”的矛盾心理——這個在寒風中瑟縮的老人,竟將生存希望寄托于更嚴酷的寒冷;而“夜來城外一尺雪”,卻又給老人帶來了商機和希望。這種違背常情的渴望,在如今的市場經濟下有太多的似曾相識:世界能源地緣不穩定,寄希望于貴金屬暴漲;全球大宗商品漲價,帶來的資源性行業的瘋漲。忽而一想,當今時代,有了煤炭石油以及天然氣、液化氣等能源,木炭這個該銷聲匿跡了行業,還會煥發出新的生機嗎?答案有否定更有肯定:古代銷售的木炭,是那個時候最清潔、熱值做好的能源了,現在有了煤炭石油以及天然氣、液化氣等能源,木炭在民用燃料這一塊逐漸退出市場了;彼時的木炭和此時的木炭的用途正在發生巨大的變化,木炭這個古老的行業正在煥發著勃勃生機。一、古人為啥要把木頭變成木炭?木頭,也是木材,是一種生物質。從實物組成看,由水和其它有機物和礦物質組成。其中的有機物主要由木質素、纖維素及半纖維素構成,以碳氫鏈組成,多是芳烴鏈。從元素組成上看,碳約占44%,氫約占6%,氧約42.5%,另含0.5%以下之氮和其他元素每種不超過1%的礦物質。主要是鈣、鉀、鈉、鎂、鐵及錳,還有少量的硫、氯、硅、磷等元素。這只是一個大概的區間,不同的材質,元素含量占比會有不同。在古代,人們將木材轉化為木炭使用是有一個漫長的發展過程的。最開始原始社會用木材燃燒時,會產生很多煙霧,嗆人。古人發現把上次燒過的木材中沒完全燒掉的殘渣--木炭,再次使用時仍能發出熱量,但不嗆人了。再后來發現木炭產生的熱量很高,甚至高過木材直接燃燒時產生的熱量,這對于陶瓷和金屬冶煉而言,是可以提高到木材難以達到的溫度。特別是偶然間發現煉鐵時,礦中混入了木炭煉出的鐵的性能功能更好了。木炭還有二個好處:由于水分以及輕組分釋放了,木炭變輕,點火溫度變低;木炭比木柴更便于儲存,運輸。由此,木炭的用途更廣泛了。點擊輸入圖片描述(最多30字)二、木頭如何變成木炭?最古時,人們還沒有像現在人這樣,對從木材到木炭的物化性質轉變,有這么深的認識。實際上,就是通過加熱高溫,把木材中多種復雜成分去除,保留了以碳為主的木炭。真正的認識的轉變,是從對生產目的變得更加明確(例如冶煉行業的發展)開始的。隨著兩個控制因素掌握,木炭行業開始趨于成熟:隔離加熱;隔絕空氣(最初是不完全燃燒,自加溫;現代工藝是密閉)。木炭生產更精深的工藝改變,也變得越來越趨于碳的去雜質以及碳的結構改變上。木炭的整個生產過程是在密閉的爐內,木材加熱后,木質素中的有機物多以氣態首先分離,纖維素中的碳氫鏈斷鏈,分離出氣態組分:這些氣態組分經過冷凝后,液態部分成了水、木醋和焦油以及少量的灰分;冷卻物氣體可再次燃燒,最終變成二氧化碳以及其他氣體組分放空。最終留下的是碳組分和部分無機鹽組分,就是木炭。三、木炭已經不用的地方現在老百姓生活餐飲,有灶具,氣體燃燒;用火盆的取暖,已經過時了,也不清潔;用來燒爐子,或者燒炕取暖,也沒人用了。以上的原因是木炭的價性比不如煤炭和秸稈直接燒。木炭的價格,會嚇退人的。在傳統的金屬冶煉領域,有了焦炭替代后,木炭也退出了市場。現在在木炭取暖方面,還有用的地方,也是玩玩而已:例如當做復古,如碳手盆,腳盆,南方還是有見的。四、木炭的新戰場一是金屬硅的提煉,用木炭作還原劑。在碳質還原劑化學成分中,主要應考慮固定碳、灰分、揮發分和水分。碳質還原劑的電阻率要大,氣孔率要高。木碳具有很高的比電阻和反應能力,而且雜質含量少,是熔煉工業化學用硅的較為理想的還原劑。多年的生產實踐證明,木炭是滿足冶煉化學用硅需要的重要碳質原料,但炭的來源受到限制,無法再大量使用木炭還原劑。從國外的情況看,絕大多數國家已不再使用木炭。我國是世界最大的金屬硅生產國。國內的很多廠家在尋求和使用木炭代用品方面也做了大量工作。但木炭仍然是主力軍。二是燒烤用碳。再明白不過了。量很大,對碳的質量要求最低了。點擊輸入圖片描述(最多30字)三是活性炭。活性炭的碳源不僅是木材,還有很多生物質,如稻殼,竹子等。活性炭的特點是空隙率大,是非常理想的催化劑載體和過濾用的吸附材料,以及環保用的吸附材料。點擊輸入圖片描述(最多30字)這幾乎是一個全新的產品樹,一個全新的世界:常見的家庭室內空氣凈化用;醫用口罩有活性炭過濾層;凈水機的第一個過濾棒;養花用的花盆底層填料。點擊輸入圖片描述(最多30字)6、工業生產及工業品。工業的催化劑載體分子篩框架;工業生產過濾液體中的雜質,先吸附,再形成濾餅過濾;污水處理廠的凈化劑; VOCs氣體的吸附劑;制糖過程的脫色劑;農業土壤性能調理劑。看到這里,你還小看木炭嗎?完全是煥發了新的生機。點擊輸入圖片描述(最多30字)
最近涉獵木炭行業新的發展機遇探討,偶讀白居易的《賣炭翁》,理解這首詩在當代經濟學背景下的妙意所在。
先是“可憐身上衣正單,心憂炭賤愿天寒”的矛盾心理——這個在寒風中瑟縮的老人,竟將生存希望寄托于更嚴酷的寒冷;而“夜來城外一尺雪”,卻又給老人帶來了商機和希望。
這種違背常情的渴望,在如今的市場經濟下有太多的似曾相識:世界能源地緣不穩定,寄希望于貴金屬暴漲;全球大宗商品漲價,帶來的資源性行業的瘋漲。
忽而一想,當今時代,有了煤炭石油以及天然氣、液化氣等能源,木炭這個該銷聲匿跡了行業,還會煥發出新的生機嗎?
答案有否定更有肯定:
古代銷售的木炭,是那個時候最清潔、熱值做好的能源了,現在有了煤炭石油以及天然氣、液化氣等能源,木炭在民用燃料這一塊逐漸退出市場了;
彼時的木炭和此時的木炭的用途正在發生巨大的變化,木炭這個古老的行業正在煥發著勃勃生機。
一、古人為啥要把木頭變成木炭?
木頭,也是木材,是一種生物質。
從實物組成看,由水和其它有機物和礦物質組成。
其中的有機物主要由木質素、纖維素及半纖維素構成,以碳氫鏈組成,多是芳烴鏈。
從元素組成上看,碳約占44%,氫約占6%,氧約42.5%,另含0.5%以下之氮和其他元素每種不超過1%的礦物質。主要是鈣、鉀、鈉、鎂、鐵及錳,還有少量的硫、氯、硅、磷等元素。這只是一個大概的區間,不同的材質,元素含量占比會有不同。
在古代,人們將木材轉化為木炭使用是有一個漫長的發展過程的。
最開始原始社會用木材燃燒時,會產生很多煙霧,嗆人。古人發現把上次燒過的木材中沒完全燒掉的殘渣--木炭,再次使用時仍能發出熱量,但不嗆人了。
再后來發現木炭產生的熱量很高,甚至高過木材直接燃燒時產生的熱量,這對于陶瓷和金屬冶煉而言,是可以提高到木材難以達到的溫度。
特別是偶然間發現煉鐵時,礦中混入了木炭煉出的鐵的性能功能更好了。
木炭還有二個好處:
由于水分以及輕組分釋放了,木炭變輕,點火溫度變低;
木炭比木柴更便于儲存,運輸。
由此,木炭的用途更廣泛了。
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二、木頭如何變成木炭?
最古時,人們還沒有像現在人這樣,對從木材到木炭的物化性質轉變,有這么深的認識。
實際上,就是通過加熱高溫,把木材中多種復雜成分去除,保留了以碳為主的木炭。
真正的認識的轉變,是從對生產目的變得更加明確(例如冶煉行業的發展)開始的。
隨著兩個控制因素掌握,木炭行業開始趨于成熟:隔離加熱;隔絕空氣(最初是不完全燃燒,自加溫;現代工藝是密閉)。
木炭生產更精深的工藝改變,也變得越來越趨于碳的去雜質以及碳的結構改變上。
木炭的整個生產過程是在密閉的爐內,木材加熱后,木質素中的有機物多以氣態首先分離,纖維素中的碳氫鏈斷鏈,分離出氣態組分:
這些氣態組分經過冷凝后,液態部分成了水、木醋和焦油以及少量的灰分;
冷卻物氣體可再次燃燒,最終變成二氧化碳以及其他氣體組分放空。
最終留下的是碳組分和部分無機鹽組分,就是木炭。
三、木炭已經不用的地方
現在老百姓生活餐飲,有灶具,氣體燃燒;
用火盆的取暖,已經過時了,也不清潔;
用來燒爐子,或者燒炕取暖,也沒人用了。
以上的原因是木炭的價性比不如煤炭和秸稈直接燒。木炭的價格,會嚇退人的。
在傳統的金屬冶煉領域,有了焦炭替代后,木炭也退出了市場。
現在在木炭取暖方面,還有用的地方,也是玩玩而已:例如當做復古,如碳手盆,腳盆,南方還是有見的。
四、木炭的新戰場
一是金屬硅的提煉,用木炭作還原劑。
在碳質還原劑化學成分中,主要應考慮固定碳、灰分、揮發分和水分。碳質還原劑的電阻率要大,氣孔率要高。木碳具有很高的比電阻和反應能力,而且雜質含量少,是熔煉工業化學用硅的較為理想的還原劑。
多年的生產實踐證明,木炭是滿足冶煉化學用硅需要的重要碳質原料,但炭的來源受到限制,無法再大量使用木炭還原劑。
從國外的情況看,絕大多數國家已不再使用木炭。
我國是世界最大的金屬硅生產國。國內的很多廠家在尋求和使用木炭代用品方面也做了大量工作。但木炭仍然是主力軍。
二是燒烤用碳。
再明白不過了。量很大,對碳的質量要求最低了。
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三是活性炭。
活性炭的碳源不僅是木材,還有很多生物質,如稻殼,竹子等。活性炭的特點是空隙率大,是非常理想的催化劑載體和過濾用的吸附材料,以及環保用的吸附材料。
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這幾乎是一個全新的產品樹,一個全新的世界:
常見的家庭室內空氣凈化用;
醫用口罩有活性炭過濾層;
凈水機的第一個過濾棒;
養花用的花盆底層填料。
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四是工業生產及工業品。
工業的催化劑載體分子篩框架;
工業生產過濾液體中的雜質,先吸附,再形成濾餅過濾;
污水處理廠的凈化劑;
VOCs氣體的吸附劑;
制糖過程的脫色劑;
農業土壤性能調理劑。
看到這里,你還小看木炭嗎?完全是煥發了新的生機。
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