| 劉志坤 李自建 高畢
（浙江林學院工程學院，臨安，311300）
摘 要：竹材加工過程中會產生大量加工剩余物，大多數企業將此作為燃料，有些小型加工點則廢棄，既浪費資源，又影響環境。本研究將竹材加工剩余物（實驗材料為竹屑）定溫干餾，即在干餾過程中使竹屑均勻加熱升溫，在控制溫度條件下分階段裂解，獲得化學成分較為單純的竹醋液和均質竹炭。
關鍵詞：竹屑、干餾、溫度
竹材加工過程中會產生大量加工剩余物，據統計，在竹地板、竹材膠合板、竹涼席以及竹制日用品的生產中竹材的重量利用率低于40%，有60%以上的竹材在加工過程中變成加工剩余物，現大多數企業將此作為燃料，有些小型加工點則廢棄，既嚴重浪費資源，又影響環境。竹材加工剩余物的利用早已成為竹材加工企業非常關注的熱點問題，也是加工利用中的技術難題。過去已開展的利用方法有：一是利用加工剩余物加工成成型燃料，它是在高溫、高壓條件下加工剩余物壓縮成棒狀或顆粒狀且質地堅實的成型物[1]，二是將加工剩余物通過物理法或化學法制造活性炭[2]，三是將生物質材料進行能源轉化利用，對生物質材料（加工剩余物）進行裂解、液化、氣化和燃燒等轉化[3]，四是利用加工剩余物制造人造板開展綜合利用。綜觀上述各種利用方法和途徑，有的存在加工工藝困難；有的存在技術難度大、短期內難以實現技術上的重大突破，暫時還不能工業化利用；有的經濟上不可行。為了充分利用資源，探索竹材及加工剩余物高效利用新途徑，本研究采用高溫干餾方式對竹材加工剩余物進行熱解，從而獲得化學成分較為單純的竹醋液和均質竹炭。
1 實驗與工藝
1.1 實驗材料與設備
竹屑取自竹席加工廠的加工剩余物，試驗前已自然堆放三個月，堆放中曾經發酵，第一次實驗竹屑含水率為30.1%，第二次實驗竹屑含水率為42.1%。干餾釜為外熱式自制干餾釜，具有控溫裝置和促使竹屑流動的裝置，干餾中竹屑均勻翻動，均勻加熱，采用人工輔助和自動相結合的控溫方式控制干餾溫度。
1.2 干餾工藝
根據竹材主要化學成熱分解的基本規律，干餾工藝采用分階段控溫方式使半纖維素、纖維素、木質素先后解熱，溫度分110℃，170℃、225℃和275℃及以上等四個溫度段。開始升溫速度較快，當料溫超過110℃以上時采用階梯方式升溫，升溫時間盡可能縮短，升溫至下一設定溫度時，保溫并收集竹醋液，當竹醋液流量很小時，再升溫至另一階梯溫度繼續收集竹醋液。在各階梯溫度點，通過冷凝裝置冷凝,獲得化學成分較為單純的竹醋液。
1.3 干餾具體操作方法
干餾前測出竹屑的含水率，稱量竹屑100kg放入干餾釜中，密封升溫，記錄起始溫度和時間。當料溫即將上升至設定值時開始控制，逐漸達到目標溫度控制值，避免升溫慣性導致溫度失去控制，根據事先設定的目標溫度，記錄各階段的時間及竹醋液的數量，每隔15分鐘采集竹醋液樣品，測定PH值，并觀察顏色變化。
2 實驗結果
實驗結果見表1、表2。
表1 第一次實驗數據一覽表
| 序號 |
時間 |
溫度（℃）（反應釜頂端出口） |
單位時間內收集竹醋液質量（kg） |
PH |
| 1 |
20:47 |
93.5 |
2.1 |
3 |
| 2 |
21:02 |
100 |
4.35 |
3 |
| 3 |
21:17 |
100 |
7.05 |
3 |
| 4 |
21:32 |
101 |
5.2 |
3 |
| 5 |
21:47 |
101 |
3* |
2.8 |
| 6 |
22:02 |
101 |
0.6* |
2.8 |
| 7 |
22:17 |
130 |
10.4 |
2.8 |
| 8 |
|
