CN102250664A - 一种型炭燃料颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型炭燃料颗粒，它是由炭末80—95%、药泥醇沉物5—20%组成，其制备方法为将两种原料混合均匀，装入模具内挤压成型,经太阳晒干后得到型炭燃料颗粒。本发明特点是：本发明所生产的型炭燃料颗粒有较好的跌落强度、红热强度，较高的灰渣熔点,残灰量和成本均较低的特点。在燃烧对比实验中其起燃情况、火力及耐燃程度基本与块状原炭相同,燃烧过程无异味生成,不冒烟,添加新炭时无火星及炭灰飞溅。颗粒表面光滑，质地紧密，破碎率低，生产效率明显提高，对机械模具磨损小。

Description

一种型炭燃料颗粒及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于燃料综合利用技术领域，涉及型炭颗粒燃料的制作方法与应用。更具体的说是一种含中药药泥醇沉物型炭燃料颗粒及其制备方法与应用。

背景技术

随着能源与资源的短缺和环境污染的日益严重，生物质废弃物资源化的利用研究引起了广泛的关注。生物质能是一种可再生能源，生物质能及生物质废弃物资源以生物质为载体,由生物质产生的能量,便是生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。地球上每年植物光合作用固定的碳达2×10¹¹吨，含能量达3×10²¹焦耳，因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能，相当于全世界每年耗能量的10倍。生物质遍布世界各地，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就相当于现阶段人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大，但地球上每个国家都有某种形式的生物质，生物质能是热能的来源，为人类提供了基本燃料。 　　我国生物质资源十分丰富，开发生物质能源潜力十分巨大，开展生物质废弃物利用的研究使其达到无害化、减量化、资源化对于当前的资源和环境问题具有重大意义。中国理论生物质能资源50亿吨左右。现阶段可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。为改善农村能源供应结构、减少农村温室气体排放、减少环境污染，国家发改委于2006年8月，提出了生物质开发利用的主要目标：到2010年，生物质固化成型燃料达到100万吨；2020年，生物质固化成型燃料达到5000万吨。

目前制作型炭燃料颗粒比较常见的方法是将生物质燃料原料粉碎成屑，用螺旋机组挤压成型后炭化制成成型炭棒作为燃料进行开发，但该法生产设备投入费用高，磨损大，工艺缺陷明显。受到粉末活性炭胶合成型制成型炭研究的启示,参考了一些国外专利 ,本发明研究了将生物质原料中的木质材料先烧制成炭,粉碎后与一定比例的药泥醇沉物混合、成型的工艺方法,制成了具有一定强度,燃烧无烟、无味、安全卫生的成型燃料炭,可供烧烤、餐饮、供暖等生产生活使用,具有显著的经济和社会效益。

另外木炭是一种工业原料,工业上应用时要挑选有一定经度大小的木炭,筛选剔除后留下相当数量的炭末,往往以很便宜的价格处理掉,这不仅不利于降低生产成本,而且也是资源的浪费。

传统的型炭燃料颗粒的制作方法，是将炭末粉碎后与一定比例的粘结剂捏和、成型。其不足之处在于生产颗粒燃料生产过程工艺复杂，需加入粘合剂、助燃剂等添加剂才能生产合格的颗粒燃料。

发明内容

本发明公开了一种型炭燃料颗粒，它是由下述重量百分比的原料组成：炭末80—95%、药泥醇沉物5—20%。

本发明所述的型炭燃料颗粒，优选由下述重量百分比的原料组成：炭末95%、药泥醇沉物5%。

本发明所涉及的炭末为生物质原料中的木质材料先烧制成炭,粉碎而得的炭末或和普通木炭的碎块或粉末。

本发明所述的药泥醇沉物是三七、川穹、决明子等中药材在现代中药水提醇沉加工工艺提取过程中产生的废弃膏状沉淀物，所述的药泥醇沉物含酒精70-85%，成分为大分子多糖，灰分5.34%。

本发明进一步公开了一种型炭燃料颗粒的制备方法，其特征在于按重量百分比将炭末80—95%、药泥醇沉物5—20%两种原料混合均匀，装入模具内挤压成型,经太阳晒干后得到型炭颗粒。

本发明在生物质中加入药泥醇沉物是为了提高型炭燃料颗粒的出模速度、增加其燃烧热值，加入后和普通的型炭燃料相比，提高了燃料颗粒生产效率、减少了生产模具的磨损，降低了生产成本。

本发明对所制备的型炭末燃料颗粒性能指标作了如下的实验：

 项目      型炭燃料颗粒指标    普通炭燃料指标  

成分      炭末+药泥醇沉物      100％炭末

热值       33. 35 kJ / g            32. 64 kJ / g 

灰分           2.25％                2.53％

水分           3.5％                  4％ 

生产率       1.1吨/小时         1吨/小时

磨具磨损费用   5元/吨          10元/吨。

结论：本发明所制备的型炭末燃料颗粒生产效率高、同时减少了生产模具的磨损，降低了生产成本。

 本发明的型炭燃料颗粒所具有的积极效果在于：

(1) 本发明所生产的型炭燃料颗粒表面光滑，质地紧密，破碎率低，生产效率明显提高，对机械模具磨损小。

（2）本发明所制得的型炭燃料颗粒有较好的跌落强度、红热强度,较高的灰渣熔点,残灰量和成本均较低的特点。在燃烧对比实验中其起燃情况、火力及耐燃程度基本与块状原炭相同,燃烧过程无异味生成,不冒烟,添加新炭时无火星及炭灰飞溅。

本发明所涉及的炭末为生物质原料中的木质材料先烧制成炭,粉碎而得的炭末或和普通木炭的碎块或粉末。

本发明中所涉及的药泥醇沉物是三七、川穹、决明子等中药材在现代中药水提醇沉加工工艺提取过程中产生的废弃膏状沉淀物，所述的药泥醇沉物含酒精70-85%，成分为大分子多糖，灰分5.34%。

型炭末燃料颗粒的性能见表1（实施例1-3）：

样品

跌落强度（次）

红热强度

灰渣熔点

残灰量

耐燃程度

炭灰飞溅

冒烟

普通炭

15

碎化

中

一般

中

有

有

型炭燃料颗粒

20

好

低

少

好

无

无

具体实施方式

为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明型炭颗粒的制备实例。这些实施实例仅仅是解释、而不是限制本发明的范围，其中所用的药泥醇沉物原料来源于中药提取工厂；其他原料均有市售。

实施例1

组成：炭末90%、药泥醇沉物10%（中药材决明子在现代中药水提醇沉加工工艺提取过程中产生的废弃膏状沉淀物，成分为大分子多糖，含酒精80%，灰分5.34%）。所制得的型炭末燃料颗粒性能见表1。

实施例2

组成：炭末80%、药泥醇沉物20%（中药材三七在现代中药水提醇沉加工工艺提取过程中产生的废弃膏状沉淀物，成分为大分子多糖，含酒精85%，灰分5.34%）。所制得的型炭末燃料颗粒性能见表1。

实施例3

组成：炭末95%、药泥醇沉物5%（中药材川穹在现代中药水提醇沉加工工艺提取过程中产生的废弃膏状沉淀物，成分为大分子多糖，含酒精75%，灰分5.34%）。所制得的型炭末燃料颗粒性能见表1。

1-3实施例的制备方法

 首先将木炭碎块或粉末粉碎至20目，然后按照重量百分比加入一定比例的药泥醇沉物,混合均匀,放入成型器中挤压成型、脱模,经太阳晒干干燥至含水率低于4%后得成品。

实施例4

型炭燃料颗粒的应用

 本发明所制备的型炭燃料颗粒已在部分火锅餐厅应用，有较好的跌落强度、红热强度,较高的灰渣熔点,残灰量和成本均较低的特点。在燃烧对比实验中其起燃情况、火力及耐燃程度基本与块状原炭相同,燃烧过程无异味生成,不冒烟,添加新炭时无火星及炭灰飞溅,具体性能见表1。

Claims (7)

1.一种型炭燃料颗粒，其特征在于它是由下述重量百分比的原料组成：炭末80—95%、药泥醇沉物5—20%。

2.权利要求1所述的型炭燃料颗粒，其中由下述重量百分比的原料组成：炭末95%、药泥醇沉物5%。

3.权利要求1所述的型炭燃料颗粒，其中的炭末为生物质原料中的木质材料先烧制成炭,粉碎而得的炭末或普通木炭的碎块或粉末。

4.权利要求1所述的型炭燃料颗粒，其中的药泥醇沉物是三七、川穹、决明子等中药材在现代中药水提醇沉加工工艺提取过程中产生的废弃膏状沉淀物。

5.权利要求4所述的型炭燃料颗粒，其中的药泥醇沉物含酒精70-85%，成分为大分子多糖，灰分5.34%。

6.权利要求1所述型炭燃料颗粒的制备方法，其特征在于按重量百分比将炭末80—95%、药泥醇沉物5—20%两种原料混合均匀，装入模具内挤压成型,经太阳晒干后得到型炭颗粒。

7.权利要求1所述型炭燃料颗粒在制备作为火锅燃用型炭颗粒方面的应用。