CN101434882A - 杨木速燃炭的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种杨木速燃炭的制备方法，工艺步骤：杨木炭的制备。原料置于炭化炉中，分别在300～800℃的炭化终温下炭化30min，将此炭化料粉碎备用；引燃剂的制备，以固体酒精为例：以硬脂酸与氢氧化钠反应生成的硬脂酸钠用作制备固体酒精的固化剂，采用两步法制备固体酒精；杨木速燃炭的制备。将引燃剂置于三口烧瓶内，在水浴温度为80℃下搅拌，然后加入粒径小于0.071mm的杨木炭，搅拌倒出成型，得速燃炭。优点：以杨树加工剩余物为原料制备杨木炭，速燃炭制备技术以杨木炭为原料，充分利用资源，成本低廉以及实用性强，可以替代传统的固体燃料。作为固体燃料-速燃炭在国内商业化规模会越来越大，将在广大场合得到更好的应用。

Description

杨木速燃炭的制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种杨木速燃炭的制备方法，属于生物质固体成型燃料制备技术。
背景技术
生物质固体成型燃料指生物质如农作物秸秆等经专门设备加工、压缩、成型而成的固体燃料，储存、运输、使用方便，清洁环保、燃烧效率高，既用于农村居民的炊事、取暖，也可用于城市分散供热。随着生活水平的提高，火锅已经成为餐桌上的美味佳肴。以酒精做火锅燃料，易点燃，燃烧升温快。但液体酒精在使用和储存时非常不方便，也不安全，容易引起火灾或烧伤事故。为解决这个问题，将液体酒精固化，研制一种安全、方便的新型燃料———固体酒精，便具有安全、实用、方便的意义。
但是，固体酒精虽然以使用和贮存方便，燃烧时火焰均匀和热值偏差小等优点被广泛应用，但目前市场上酒精原料价格较高，且出售的固体酒精普遍存在着一定的缺陷，如硬度过低、热值较小或存在着冒黑烟、有异味、残渣多等一系列问题。因此迫切需要开发一种经济、安全、方便、无毒害的固体速燃燃料。
速燃炭技术是生物质热解与炭材料领域的新兴技术之一，采用高温热解的方式对杨树加工剩余物进行热处理，炭化工艺影响着杨木炭的性能，同时也影响着杨木速燃炭的性能。
以杨树加工剩余物为原料制备杨木炭，速燃炭制备技术以杨木炭为原料，可以充分利用资源，具有成本低廉以及实用性强等特点，并且可以替代传统的固体燃料。随着速燃炭处理技术研究的深入，作为固体燃料—速燃炭在国内商业化规模会越来越大，将在广大场合得到更好的应用。
发明内容
本发明提供一种制备固体燃料的新方法—炭化生物质原料、以及利用此炭化料制备速燃炭的方法，旨在克服现有的固体成型燃料所存在的缺陷。采用高温热解的方式对杨树加工剩余物进行热处理，炭化工艺影响着杨木炭的性能，同时也影响着杨木速燃炭的性能。
本发明的技术解决方案：该方法包括如下步骤：
一、杨木炭的制备，杨树加工剩余物为原料，将该原料置于炭化炉中，在300～800℃的炭化终温下炭化30min，将此杨木炭炭化料粉碎备用；
二、引燃剂的制备，以固体酒精为例：(1)将20ml酒精、0.16g氢氧化钠、0.38g硅酸钠先后装入250ml烧瓶在水浴锅温度为83℃下搅拌溶解备用，溶解时间3min，溶解后仍然至于水浴中保温；(2)将2.1g硬脂酸加入17.5ml酒精，在上述条件下溶解，时间1min；(3)采用滴加的方式，用滴管将(1)中的溶液缓缓加入到(2)中并保持200r/min的搅拌转速，10min内滴完；(4)滴加完毕后，继续搅拌5min以保证反应完全；(5)将该透明液体到入模具中，冷凝后固化为白色透明装固体酒精。
三、杨木速燃炭的制备，将引燃剂置于三口烧瓶内，在水浴温度为80℃下搅拌，然后加入粒径小于0.071mm的杨木炭，充分搅拌后，迅速倒出，成型，即得杨木速燃炭。
所述的将杨木屑置于炭化炉中，在300～800℃下炭化，炭化时间30min，研磨至200目备用。
所述的杨木炭与引燃剂质量比为2-4:3，成型方式为块状成型。
本发明的优点：以杨树加工剩余物为原料制备杨木炭，速燃炭制备技术以杨木炭为原料，可以充分利用资源，具有成本低廉以及实用性强等特点，并且可以替代传统的固体燃料。随着速燃炭处理技术研究的深入，作为固体燃料—速燃炭在国内商业化规模会越来越大，将在广大场合得到更好的应用。
具体实施方式
实施例1，将杨木屑置于炭化炉中，在300℃下炭化，炭化时间30min，研磨至200目备用。采用硬脂酸钠路线，将20ml酒精、0.16g氢氧化钠、0.38g硅酸钠先后装入250ml烧瓶在水浴锅温度为83℃下搅拌溶解备用，溶解时间3min，溶解后仍然至于水浴中保温。将2.1g硬脂酸加入17.5ml酒精，在上述条件下溶解，时间1min。采用滴加的方式，用滴管将二者混合，滴加完毕后，继续搅拌5min以保证反应完全。将该透明液体到入模具中，冷凝后固化为白色透明装固体酒精，作为引燃剂。将杨木炭与固体酒精按2∶3的比例混合，块状成型方式制备速燃炭。制得速燃炭的燃烧值为4829.48cal/g，且每24g该速燃炭燃烧时，火焰持续9min15s、火星持续80min；燃烧试验表明，速燃炭燃烧能使水迅速沸腾，并能够在较长的时间内使水温保持在一定的范围内，速燃炭燃烧时无烟、无异味、残渣少。
实施例2，原料置于炭化炉中，在600℃下炭化，炭化时间30min，研磨至200目备用。采用硬脂酸钠路线，将20ml酒精、0.20g氢氧化钠、0.40g硅酸钠先后装入250ml烧瓶在水浴锅温度为83℃下搅拌溶解备用，溶解时间3min，溶解后仍然至于水浴中保温。将3.0g硬脂酸加入17.5ml酒精，在上述条件下溶解，时间1min。采用滴加的方式，用滴管将二者混合，滴加完毕后，继续搅拌5min以保证反应完全。将该透明液体到入模具中，冷凝后固化为白色透明装固体酒精，作为引燃剂。将杨木炭与固体酒精按4∶3的比例混合，球状成型方式制备速燃炭。制得速燃炭的燃烧值为5063.24cal/g，且每24g该速燃炭燃烧时，火焰持续13min55s、火星持续113min；燃烧试验表明，速燃炭燃烧能使水迅速沸腾，并能够在较长的时间内使水温保持在一定的范围内，速燃炭燃烧时无烟、无异味、残渣少。

Claims (3)

1、一种杨木速燃炭的制备方法，其特征是该方法包括如下步骤：
一、杨木炭的制备，以杨树加工剩余物为原料，将该原料置于炭化炉中，在300～800℃的炭化终温下炭化30min，将此杨木炭炭化料粉碎备用；
二、引燃剂的制备，以固体酒精为例：(1)将20mL酒精、0.16g氢氧化钠、0.38g硅酸钠先后装入250ml烧瓶在水浴锅温度为83℃下搅拌溶解备用，溶解时间3min，溶解后仍然至于水浴中保温；(2)将2.1g硬脂酸加入17.5mL酒精，在上述条件下溶解，时间1min；(3)采用滴加的方式，用滴管将(1)中的溶液缓缓加入到(2)中并保持200r/min的搅拌转速，10min内滴完；(4)滴加完毕后，继续搅拌5min以保证反应完全；(5)将该透明液体倒入模具中，冷凝后固化为白色透明装固体酒精。
三、杨木速燃炭的制备，将引燃剂置于三口烧瓶内，在水浴温度为80℃下搅拌，然后加入粒径小于0.071mm的杨木炭，充分搅拌后，迅速倒出，成型，即得杨木速燃炭。
2、根据权利要求1所述的一种杨木速燃炭的制备方法，其特征是所述的杨木炭的制备，是将杨木屑置于炭化炉中，在300～800℃下炭化，炭化时间30min研磨至200目得到。
3、根据权利要求1所述的一种杨木速燃炭的制备方法，其特征是所述的杨木炭与引燃剂质量比为2～4:3，成型方式为块状成型。
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