木材、木屑、樹(shù)根、果核和果殼等木質(zhì)材料的炭化，是把它放在炭化設(shè)備內(nèi)加熱，進(jìn)行熱分解。在熱解過(guò)程，發(fā)生一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生很多新生產(chǎn)物，木質(zhì)材料發(fā)生了變化。
根據(jù)熱分解過(guò)程的溫度變化和生成產(chǎn)物的情況等特征，炭化過(guò)程大體上可分為如下四個(gè)階段。
1. 干燥階段
這個(gè)階段的溫度在20—150攝氏度，熱解速度非常緩慢，主要是木材中所含水分依靠外部供給的熱量進(jìn)行蒸發(fā)，木質(zhì)材料的化學(xué)組成幾乎沒(méi)有變化。
2. 預(yù)炭化階段
這個(gè)階段的溫度為50—275攝氏度，木質(zhì)材料熱分解反應(yīng)比較明顯，木質(zhì)材料化學(xué)組成開(kāi)始發(fā)生變化，其中不穩(wěn)定的組分，如半纖維素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物質(zhì)。
以上兩個(gè)階段都要外界供給熱量來(lái)保證熱解溫度的上升，所以又稱為吸熱分解階段。
3. 炭化階段
這個(gè)階段的溫度為75—400攝氏度，在這個(gè)階段中，木質(zhì)材料急劇地進(jìn)行熱分解，生成大量分解產(chǎn)物。生成的液體產(chǎn)物中含有大量醋酸、木焦油，生成的氣體產(chǎn)物中二氧化碳含量逐漸減少，而甲烷、乙烯等可燃性氣體逐漸增多。這一階段放出大量反應(yīng)熱，所以又稱為放熱反應(yīng)階段。
4. 煅燒階段
溫度上升450—500攝氏度，這個(gè)階段依靠外部供給熱量進(jìn)行木炭的煅燒，排出殘留在木炭中的揮發(fā)性物質(zhì)，提高木炭的固定碳含量。這時(shí)生成液體產(chǎn)物已經(jīng)很少。
應(yīng)當(dāng)指出，實(shí)際上這四個(gè)階段的界限難以明確劃分，由于炭化設(shè)備各個(gè)部位受熱量不同，木質(zhì)材料的導(dǎo)熱系數(shù)又較小，因此，設(shè)備內(nèi)木質(zhì)材料所處的位置不同，甚至大塊木材的內(nèi)部和外部，也可能處于不同熱解階段。
炭化對(duì)原料的要求
炭化的原料很多，薪材、森林采伐剩余物、森林撫育時(shí)消除的雜木、木材加工廠的剩余物，如木屑等都可以進(jìn)行炭化。除木屑為粒狀，需采用特殊炭化爐炭化外，其他原料多以木段為主，都適合大多數(shù)炭化爐或炭窯炭化原料的要求。
炭化原料樹(shù)種可分為三類：第一類為硬闊葉材，如水青岡、麻櫟、苦櫧、榆等；第二類為軟闊葉材，如楊、柳、椴等；第三類為針葉材，如馬尾松、南亞松、濕地松等。要生產(chǎn)出高質(zhì)量的木炭，以適合冶金工業(yè)和二硫化碳工業(yè)等工業(yè)部門使用，炭化原料應(yīng)選用硬闊葉材，而針葉材常用來(lái)生產(chǎn)松木炭，用于制造活性炭。
炭化材最好大小均勻，一般要求直徑不大于0厘米，若直徑太大，應(yīng)把它劈開(kāi)，劈裂線長(zhǎng)度要求小于12厘米。炭化材的長(zhǎng)度以炭化爐或炭窯的高度決定，若大材不劈開(kāi)，因木材的導(dǎo)熱性差，炭化時(shí)產(chǎn)生的氣體混合物，由木材內(nèi)部通向外部，所需通過(guò)的路徑很長(zhǎng)，炭化時(shí)間也長(zhǎng)。會(huì)導(dǎo)致木材機(jī)械強(qiáng)度下降。
供炭化的薪材多屬萌芽林，故最好在秋冬季采伐，此時(shí)，樹(shù)木處于休眠階段，樹(shù)液停止流動(dòng)，根部貯存物質(zhì)，不受損害，利于來(lái)年萌芽更新；而且秋季天氣晴朗，相對(duì)濕度小，木材含水量低，伐下的薪材易干燥，可縮短炭化時(shí)間，減少燃料消耗，生產(chǎn)的木炭裂縫少，質(zhì)量高。
此外，腐朽木、病害枯死的木的木材，均不宜作炭化原料，因?yàn)楦嗄静奶炕瘯r(shí)，木炭疏松、易碎和容易自燃，大大降低木炭質(zhì)量。
用30-50mm的木棒直接碳化的叫原木炭，利用鋸末、稻殼、藥渣、粉碎后的秸稈等廢棄物，利用制棒機(jī)制成棒再碳化的叫機(jī)制棒。
果木炭就是用廢棄換代的果樹(shù)枝干，如蘋(píng)果、梨樹(shù)等果樹(shù)。
一般燒烤都是用木炭，但是木炭還分樹(shù)木的種類，樹(shù)木種類不同，燒制成的碳也不同，如：黑炭 黑炭原料產(chǎn)地：主要以軟闊葉薪炭材為主。由于樹(shù)種的不同可分為：價(jià)格昂貴的茶道炭、枝炭、竹炭和其他廉價(jià)民用黑炭。茶道炭、枝炭主要產(chǎn)于森林資源豐富的東北三省，以柞木為原料，燒制工藝和挑選極為講究。其他廉價(jià)民用黑炭主要產(chǎn)于安徽、浙江、河南等地，以榆、椴、柳等木為原料。以價(jià)格便宜燒制簡(jiǎn)單而得到普及，但由于國(guó)家環(huán)保政策和行業(yè)利潤(rùn)等原因，該行業(yè)已經(jīng)越來(lái)越少了。 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)易點(diǎn)燃；缺點(diǎn)易發(fā)爆、不耐燒、燃燒時(shí)有煙等。
機(jī)制炭 以木屑為原料，工藝上主要是把木屑經(jīng)機(jī)器高溫、高壓成型后，再送入炭化爐內(nèi)炭化而成。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)須添加任何添加劑，屬環(huán)保產(chǎn)品范疇。市面上主要六角形中心有空和四方形中心有孔兩種形狀。機(jī)制炭作為傳統(tǒng)木炭（傳統(tǒng)木炭：以樹(shù)木為原料，燒制而成，是一種毀壞資源的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在已被國(guó)家所禁止）的替代產(chǎn)品，它有燃燒時(shí)間長(zhǎng)、熱值高、不冒煙、不發(fā)爆、環(huán)保等多種優(yōu)點(diǎn)。
如果你是燒烤用的話，建議你購(gòu)買無(wú)煙的碳，耐燒，沒(méi)有那么多的臟屑，比較衛(wèi)生。
