SỰ CHÁY CỦA GỖ & CẤU TẠO CỦA GỖ

Quy trình đốt gỗ thành phẩm bao gồm 5 giai đoạn chính, mỗi giai đoạn có những đặc điểm cụ thể và chi tiết:

Giai đoạn sấy khô: 

Giai đoạn sấy khô là giai đoạn đầu tiên của quá trình diễn ra sự cháy của gỗ . Trong giai đoạn này, sức nóng từ ngọn lửa bắt đầu làm bay hơi bất kỳ hơi ẩm nào có thể có trong gỗ, thường ở dạng hơi nước.

 Nhiệt độ của gỗ tăng lên khoảng 100°C, nhưng nhiệt được sử dụng hết để làm bay hơi nước trong gỗ. Điều này có nghĩa là nhiệt độ của gỗ không tăng đáng kể trong giai đoạn này.

Độ ẩm của gỗ có tác động đáng kể đến thời gian của giai đoạn này. Gỗ có độ ẩm cao sẽ lâu khô hơn gỗ có độ ẩm thấp. Giai đoạn sấy khô có thể mất từ vài phút đến vài giờ tùy thuộc vào loại và độ ẩm của gỗ.

Trong giai đoạn sấy khô, gỗ không tạo ra bất kỳ lượng khói hoặc khí đáng kể nào. Chất duy nhất thoát ra là hơi nước. Sau khi gỗ khô hoàn toàn, nhiệt độ của gỗ bắt đầu tăng lên và giai đoạn nhiệt phân bắt đầu.

Giai đoạn nhiệt phân: 

Gỗ bắt đầu phân hủy khi nhiệt độ được tăng lên đến mức độ 250-300 độ C. Trong giai đoạn này, cellulose và hemicellulose bắt đầu phân hủy thành glucose và các đơn vị đường có liên kết hóa học khác. 

Các sản phẩm phân hủy của cellulose và hemicellulose sẽ phát ra khí carbon monoxide (CO) và khí hydro (H2). Lignin cũng sẽ phân hủy trong giai đoạn này, tạo ra các hợp chất phenolic, màu đen và các chất hữu cơ khác.

Quá trình phân hủy này giải phóng các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), chẳng hạn như metan, etan, propan và butan, là những loại khí dễ cháy có thể bốc cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa.

 Ngoài các loại khí này, quá trình nhiệt phân sự cháy của gỗ còn tạo ra một lượng khói và hắc ín đáng kể, có thể gây ra các vấn đề về ô nhiễm không khí và sức khỏe đường hô hấp. 

Khói được tạo thành từ các hạt nhỏ có thể xâm nhập vào phổi và gây kích ứng hoặc thậm chí là các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Hắc ín là một chất đặc, dính có thể bao phủ bên trong ống khói và lò sưởi, làm giảm hiệu quả của chúng và tăng nguy cơ cháy ống khói.

Giai đoạn oxy hóa: 

Trong giai đoạn oxy hóa, than được tạo ra trong giai đoạn nhiệt phân phản ứng với oxy trong không khí để bắt đầu cháy. Nhiệt độ có thể lên tới 800-900°C, tùy thuộc vào loại gỗ và điều kiện đốt cháy.

 Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự hiện diện của ngọn lửa và nhiệt độ tiếp tục tăng nhanh. Khi than cháy, nó giải phóng năng lượng nhiệt, điều cần thiết cho giai đoạn đốt cháy tiếp theo xảy ra.

Cùng với nhiệt, giai đoạn oxy hóa cũng tạo ra khí carbon dioxide (CO2). CO2 là khí nhà kính được thải vào khí quyển trong quá trình đốt cháy gỗ và các chất hữu cơ khác.

 Lượng CO2 được giải phóng trong giai đoạn này phụ thuộc vào lượng oxy hiện có và tốc độ đốt cháy than củi. Nếu không đủ oxy, quá trình diễn ra sự cháy của gỗ không hoàn toàn có thể xảy ra, dẫn đến sự hình thành các loại khí độc hại khác như carbon monoxide (CO) và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC).