第一节 木材热解
木材热解是木材在隔绝空气或通人少量空气的条件下受热分解,可以得到固态、液态和
气态3种产品,即木炭、木焦油和木煤气。木材热解方式包括烧炭、干馏、活性炭制造和气化
。1958年国家在黑龙江省建设铁力木材干馏厂,波兰设备,1968年正式投产,主要产品有活
性炭、醋酸、甲醇、醋酸乙酯和沥青等,是我国最大的木材热解厂。由于设备和工艺落后,
国外市场发生变化及“文化大革命”的影响亏损严重。1978年经过产品结构改革,成为生产
甲醛、胶粘剂、中成药和活性炭等产品综合性林化企业。
一、木炭
(一)生产厂点
山河屯林区生产木炭最早,1940年在沈家营就有80多座炭窑,窑工200余人。1957年,黑
龙江省森工系统开始烧炭,1966年省林业厅也砌起炭窑烧炭。大兴安岭林业管理局则是1970
年生产木炭。1957~1985年,黑龙江省林业共生产木炭281961吨,有厂点74处。其中黑龙江
省森工总局系统107662吨,44处;黑龙江省林业厅系统173465吨,24处;大兴安岭林业管理
局系统654吨,6处。
1985年黑龙江省林业共产木炭8467吨,生产厂点12处。其中黑龙江省森工总局239吨,1
处;黑龙江省林业厅8228吨,11处。黑龙江省森工系统的木炭生产有过8年黄金时代。即195
8~1961和1970~1974年,以后便出现滑坡。80年代初,黑龙江省森工系统有绥阳、林口、八
面通、迎春、桦南、双鸭山及山河屯林业局7个点生产木炭时断时续,1985年只有林口林业局
一家生产。黑龙江省林业厅系统1972~1973年木炭产量接近3万吨,1978~1979年接近2万吨
,1983~1984年,产量万余吨。木炭生产的原料主要是采伐造材和抚育伐产生的枝丫、稍头
等剩余物。生产方法是筑窑烧炭和炉体烧炭。
(二)生产技术
1.筑窑烧炭。省内林区所筑的木炭窑大都为馒头型土窑,每窑产炭300~800公斤。生产
过程是选窑址、筑窑、备料、装窑、点火、烘窑、炭化、闭窑、冷却、出炭。烧炭的关键是
掌握烟色。点火后烟囱冒出的烟先是白色,主要是干燥蒸发的水分,后转黄色是开始炭化,
最后冒青烟为炭化终止,即可闭窑经冷却第3天出炭,正常烧炭周期为4~5天,湿材的木炭烧
得率为15~20%。
2.炉体烧炭。1971年11月,山河屯林业局东升林场试验成功节柴烧炭炉。其特点是红砖
炭炉代替室内烧木材的炉灶烧炭,利用烧炭过程中排放的热量取暖。烧炭与取暖相结合,把
原来的烧柴变成木炭,称为节柴炭炉,后改称取暖烧炭炉。当年全省森工林业局共建取暖烧
炭炉160座,出炭34吨。1972年1月黑龙江省林业总局在山河屯局召开取暖烧炭现场会,向黑
龙江省林区推广。同年冬长春电影制片厂拍成科教片《取暖烧炭》。
取暖烧炭炉由炉盖、炭化室、燃烧室、火墙、烟道、二层炕和灶膛等组成。操作流程为
:备料、装料、点火、调节炉门风量、密封、出炭、包装、入库。
干馏釜和移动式炭化炉烧炭也属炉体烧炭。铁力木材干馏厂、苇河和柴河化工厂在木材
干馏中曾用干馏釜生产部分干馏炭。移动式炭化炉是林区常用的炭炉,炉体用钢板焊成,呈
钟罩形,炉底置放通风和烟道管。工艺与筑窑烧炭大同小异,先装料、盖盖、插通风管和烟
道管、再点火、炭化,然后抽出通风管和烟道管并堵死,冷却到50℃即可出炭,出炭率达40
%。
二、活性炭
(一)生产厂点
黑龙江林区历史上曾有7处厂点生产活性炭。生产最早、规模最大的是铁力木材干馏厂的
活性炭车间,年设计能力800吨。铁力木材干馏厂、南岔木材水解厂、牡丹江及佳木斯木材综
合加工厂,绥阳、桦南和上甘岭林业局的活性炭都很走俏。80年代始牡丹江木材综合加工厂
厂点、绥阳和桦南林业局厂点停产,上甘岭林业局厂点半停产。1985年只有铁力木材干馏厂
、南岔木材水解厂和佳木斯木材综合加工厂正常生产活性炭。总产量420吨,其中铁力100吨
、南岔159吨、佳木斯161吨。
(二)生产技术
铁力木材干馏厂生产活性炭用木炭作原料,南岔木材水解厂用木素,佳木斯木材综合加
工厂和上甘岭林业局厂用锯末。生产方法是闷烧(物理)法。活化剂为水蒸汽、烟道气或空
气。生产工艺基本上是炭化、活化、粉碎、酸洗和干燥。铁力木材干馏厂生产药用炭和过滤
炭,主要设备有活化炉、圆盘粉碎机、转炉、球磨机等。南岔木材水解厂、佳木斯木材综合
加工厂和上甘岭林业局生产湿活性炭。主要设备有多槽立式炭化炉、沸腾炉、球磨机和水泥
反应槽。铁力木材干馏厂生产药用活性炭和空气过滤炭的工艺流程分述如下:装料、立炉活
化、圆盘粉碎、转炉二次活化、球磨、酸洗、干燥、混合、包装、药用活性炭;装料(木炭
粉、煤焦油和沥青熔成的粘结剂)、拌和、捏合、成型、干燥、干馏、活化、筛选、包装、
空气过滤炭。
佳木斯木材综合加工厂的松佳牌782型粉状活性炭获1983年林业部优质产品,南岔木材水
解厂和上甘岭林业局生产的活性炭,是1983年黑龙江省优质产品。活性炭能提高食品纯度,
防止酒类浑浊,精制油脂和药剂,精选铜矿,提纯有色金属,回收金银,净化饮用水,制做
防毒面具和处理废水等。
三、松根干馏
松根干馏,也称明子干馏是以松树伐根为原料,通过干馏取得混合原油(松根油)再生
产松焦油、松节油、选矿油、脚气水和癣药膏等系列产品的热解过程。中华人民共和国建国
前,黑龙江林区最早的林化厂是1922年中东铁路局建立的石头河子木材干馏厂,生产油脂和
松香油,年生产油脂240吨,松香油50吨,后因经营无方而关闭。1936年日商在苇河和亚布力
各建1座松根油厂。1941年日本林产化学工业株式会社也在伪滨江省苇河县新建亮河松根油厂
,年生产松香和其它类产品各720吨共1440吨;1942年10月三友林产化学工业株式会社和伪满
洲制油株式会社在伪北安省铁力县建了两座松根油厂,年生产能力1座为松香400吨,其它类
75吨共475吨,另1处为松香30吨。东北解放前夕,铁力两厂被烧毁。1949年国家接管了苇河
、亚布力和亮河3厂,经过整顿于1951年恢复生产。1954年苇河、亚布力和亮河松根油厂合并
为苇河化工厂,1966年因无松根资源而停产。1968年柴河林业局化工厂投产,持续生产至今
,是目前黑龙江省林区唯一的松根干馏厂,1985年改为“牡丹江柴河药厂”,主产脚气水和
牛皮癣药膏,部分产品出口。
从1958年到“文化大革命”时期,黑龙江省林区受两次“跃进”的影响,小松根干馏厂
曾经一哄而上又一哄而下,当时松焦油厂点有13处,松节油厂点33处。松焦油厂松花江林区
上了7处,松节油厂伊春上了15处。1958年至1961年和1970年至1973年,这些厂点曾红火一阵
,以后松焦油只剩柴河厂、桃山厂和苇河厂3家维持生产;松节油除柴河一家其它全都下马。
两次“跃进”期间总计生产松焦油21599吨,松节油2140吨。
松根干馏工艺过程是将干馏所得的混合原油作原料,经分馏,取210℃以前的馏分经油水
分离得粗松节油。从210℃蒸至干点的馏分为轻焦油,蒸至270℃釜内剩余物即为重焦油,冷
却后与轻焦油混合得成品松焦油。粗松节油经蒸馏,冷却分离,取170℃以前的馏分即得松节
油,取170~220℃馏分即为选矿油。取一定量松馏油、经陈化,加入二甲基亚矾、吐温—80
(一种化工药品)、蜂蜡、蓖麻油和香精便制成略带松脂味,棕褐色的防治牛皮癣药膏。在
松馏油中加入苯甲酸、水杨酸、乙醇等杀霉菌有效成分,即得成品脚气水。松根干馏需用分
馏釜、冷凝器、混合槽、分离器和蒸馏釜等设备。
松焦油是橡胶工业的软化剂;选矿油用于煤炭和有色金属矿的选分;松节油是优良的溶
剂,适用于油漆、胶粘剂和医药工业,在纺织工业中作媒染剂和染料,近来更多用于合成化
学、冶金和橡胶工业。铁力木材干馏厂的刺五加糖衣片和柴河化工厂的脚气水,1982年和19
83年分别被评为省优质产品。