生物质炭化过程与热解过程基本相似，以木材为例，温度在200℃以下时，此过程基本为干燥过程，木材的表面水和内部水蒸气开始蒸发，当温度继续升高，达到200°C~400℃的时候，木材的主要构成纤维素、半纤维素、木质素开始发生热分解并变成气体蒸发，伴随着此过程木材的质量开始大幅度减少，纤维素、半纤维素、木质素的主要热分解反应在450°C~500℃时终止。达到500℃以上的时候，生物质炭处于精炼过程，在产生H2的同时，炭中的碳元素形成缩合多环芳香族结果，碳元素的比例超过80%。
在木材的热分解过程中，纤维素、半纤维素、木质素分解激烈的温度范围分别为:半纤维素为180°C-300°C，纤维素为240°C-400°C，木质素为280°C-550°C,在生物质的热分解中，半纤维素、纤维素、木质素三种构成成分随其构造特性，在各自不同的温度范围内进过脱水、解聚，分子间、分子内的键断裂与再成键反反复复，反应结果生成的低分子量碎片为气体、液体产物，而由缩合聚合形成的高分子组分和非分解部分则形成富含碳元素的固体(木炭)。
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