炭化是一種將固體燃料，如煤、木材、油頁岩等，在隔絕空氣或有限通入空氣的條件下加熱分解的熱化學加工方法。這個過程可以分為幾個主要階段：
乾燥階段。將原材料中的水分通過外部熱量蒸發，此時溫度控制在150攝氏度左右，不會導致木質材料的化學成分發生明顯變化。
預炭化階段。溫度升高至275攝氏度左右，木質材料開始發生熱分解反應，不穩定的化學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。
炭化階段。溫度達到400攝氏度左右，這是放熱反應階段，原材料急劇分解，生成含醋酸、甲醇和木焦油等液體產物，以及含甲烷、乙烯等可燃性氣體。
煅燒階段。溫度達到500攝氏度，進一步排出殘留在木炭中的揮發性物質，提高木炭的固定碳含量。
炭化爐是炭化過程的關鍵設備，它採用乾餾炭化的原理，即在隔絕空氣的條件下加熱分解木材，生成木焦油、木醋酸等可收集物質。在這個過程中，產生的煙氣可以循環利用，製成木炭。這種技術在環保、能源利用方面具有顯著優勢，如減少對環境的污染和提高能源利用效率。