活性炭小试炭化炉的核心结构由炉体、加热系统、温度控制系统、气体通入与排放系统四大模块构成，各模块协同实现炭化。

 

　　炉体：采用耐高温、耐腐蚀材料(如优质型钢、氧化铝多晶纤维)制成，承受炭化过程中800-1000℃高温及腐蚀性气体。部分炉型(如旋转管式炉)采用双层壳体结构，外层装风机实现快速升降温，表面温度低，安全性高。

 

　　加热系统：以电加热为主，部分炉型(如流态化炉)初期用重油预热，后续依赖原料热解气体燃烧供热。加热系统需准确控制温度，确保炭化反应均匀。

 

　　气体通入与排放系统：进气端用流量计准确控制活化气体(如水蒸气、CO₂)流量，排气端通过旋风分离器捕集炭化物，废气经净化后可作为干燥原料的热源，实现资源循环。

 

　　活性炭小试炭化炉的工作原理基于干馏炭化与多相反应的双重机制：

 

　　干馏炭化阶段：

 

　　原料(如木屑、椰子壳)在隔绝空气条件下加热至160-280℃，半纤维素分解为CO₂、CO和醋酸，木质素热解生成甲醇、木焦油等液体产物及甲烷、乙烯等可燃气体。

 

　　气体通过回烟管道输入炉底燃烧，实现二次加热，使炉温升至600-800℃，完成干馏成炭。例如，立式多槽炭化炉通过烟道曲折上升设计，将热量间接传给物料，炭化时间4-8小时。

 

　　多相反应阶段：

 

　　炭化料与活化气体(如水蒸气)在高温下发生氧化还原反应：

 

　　C + 2H₂O → 2H₂ + CO₂(吸热18kcal)

 

　　C + H₂O → H₂ + CO(吸热31kcal)

 

　　反应生成的CO、H₂等气体通过碳的气化反应(“烧失”)在炭粒中造孔，形成发达的微孔结构，提升活性炭比表面积。