CN103074094A - 一种烟草秸秆制备生物炭的方法 - Google Patents
一种烟草秸秆制备生物炭的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103074094A CN103074094A CN2013100453613A CN201310045361A CN103074094A CN 103074094 A CN103074094 A CN 103074094A CN 2013100453613 A CN2013100453613 A CN 2013100453613A CN 201310045361 A CN201310045361 A CN 201310045361A CN 103074094 A CN103074094 A CN 103074094A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tabacco straw
- charcoal
- tabacco
- straw
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种烟草秸秆制备生物炭的方法，属农业资源利用技术领域。本发明利用烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程。本方法提高了废弃物资源利用效率，达到了资源循环利用的目的，提高了烟草秸秆的经济效益，有效地增加了稳定性碳素转化，减少了因烟草秸秆腐解而带来的二氧化碳排放20%以上，减少对环境污染，改善了生态环境，具有显著的生态效益，引领产业向低碳、可持续健康发展，有利于提高农田土壤质量，节约了农业生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草秸秆制备生物炭的方法，属农业资源利用技术领域。
背景技术
生物炭指在缺氧的条件下把生物质进行高温处理，生物质中的油和气燃烧掉，剩下的就是生物炭。植物的腐烂自然而然会令土壤中含有大量的碳元素，但是这些碳相对而言是不稳定的，受气候影响很大，一旦遇到像农耕这样的变化，土壤就会释放出二氧化碳。这使得它们既是碳源、又是碳汇。因此，用土壤来锁定碳元素的想法对气候学家而言没有丝毫的吸引力。生物炭埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤，有助于减缓全球变暖，全世界范围内引发了对生物炭的广泛兴趣。有不少科学家认为，用生物炭捕捉碳元素相当稳定，能将碳元素 “锁”在地下数百年，并让土壤变得更肥沃；另外还可以减少二氧化氮和甲烷等温室气体的排放。
目前烟草秸秆的利用方式主要集中在利用烟草秸秆生产有机肥料、用烟草秸秆生产颗粒燃料或者在农村直接用来作为厨房煮饭的燃料，由于烟草秸秆含有木质素较多且坚硬不宜破碎变形，直接还田难度较大，很少有将烟草秸秆直接还田的。
现有烟草秸秆利用途径单一，利用附加值低的现实，导致烟草秸秆资源的浪费，同时由于烟草秸秆的燃烧或者微生物分解分解带来二氧化碳等温室气体的排放带来的环境污染问题。烟草种植过程中土壤碳素补充不足也会引起土壤退化，土壤结构破坏，化肥农药使用量和次数增加，耕地质量下降等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明目的是提供一种烟草秸秆制备生物炭的方法，本发明方法通过低温厌氧干馏的方法将烟草秸秆变性为生物炭，提供了一种新的烟草秸秆利用方式，有效地增加了稳定性碳素转化，减少了因烟草秸秆腐解而带来的二氧化碳排放20%以上，具有显著的生态效益；同时，提高了废弃物资源利用效率，提高了烟草秸秆的经济效益，达到了资源循环利用的目的；减少对环境污染，改善了生态环境，引领产业向低碳、可持续健康发展，易操作，具有广阔的推广应用前景；本发明方法生产的产品应用于农田，有利于提高农田土壤质量，降低化肥农药使用次数与数量，节约了农业生产成本。
为达到发明目的，本发明采用的技术方案：一种烟草秸秆制备生物炭的方法利用烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：
第一步、烟草秸秆材料的选择
在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟草秸秆，不留残根，同时，把烟草秸秆根系的土和杂物全部清除；
第二步、烟草秸秆的预处理
（1）自然脱水
将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；
（2）自然风干
烟草秸秆储存在储存库20天以上，让烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；
第三步、烟草秸秆的粉碎
采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；
第四步、烟草秸秆粉末的脱水处理
当烟草秸秆粉末含水量<7%，不进行脱水处理；当烟草秸秆粉末含水量>7%,进行脱水处理；
第五步、烟草秸秆的粉炭化
利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。
在第二步烟草秸秆的预处理中保持烟草秸秆储存库的通风，干燥。
在第三步烟草秸秆的粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机。
在第四步烟草秸秆粉末的脱水处理中脱水处理方法是采用烘干机进行脱水。
所述的烘干机采用转筒烘干机进行烟草秸秆粉末的烘干，烟草秸秆粉末由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端，烟草秸秆粉末从较高一端加入，载热体由低端进入，与烟草秸秆粉末成逆流接触，烟草秸秆粉末在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使烟草秸秆粉末得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。
在第五步利用炭化炉对烟草秸秆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度＜ 500 ℃条件下进行干馏、无氧炭化。
第五步烟草秸秆的粉炭化，从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，进行2小时排潮。
连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸秆，烟草秸秆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100℃以下打开炉门。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明方法通过低温厌氧干馏的方法将烟草秸秆变性为生物炭，提供了一种新的烟草秸秆利用方式，有效地增加了稳定性碳素转化，减少了因烟草秸秆腐解而带来的二氧化碳排放20%以上，具有显著的生态效益；同时，提高了废弃物资源利用效率，提高了烟草秸秆的经济效益，达到了资源循环利用的目的；减少对环境污染，改善了生态环境，引领产业向低碳、可持续健康发展，易操作，具有广阔的推广应用前景；本发明方法生产的产品应用于农田，有利于提高农田土壤质量，降低化肥农药使用次数与数量，节约了农业生产成本。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的详细描述，以方便技术人员理解。
如图1所示：本发明采用的技术方案：一种烟草秸秆制备生物炭的方法利用烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：
第一步、烟草秸秆材料的选择
在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟秆，不留残根，把根系的土和杂物全部清除，烟叶采收后及时拔除烟秆，杜绝烟叉的再生长，以便保持地力，烟草秸秆的及时收获能防止烟草秸秆的枯萎，保住烟草秸秆质量，以便做生物炭原料的再利用，利用烟草秸秆传动机构、掘兜转子、送杆转子和集杆箱一体化的工作将烟草秸秆一次性连续掘起，同时对烟田进行松土，有利于下季农业生产，将其收集后进行有规律的堆放。
第二步、烟草秸秆的预处理
（1）自然脱水
将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，在晴天下，晾晒10天左右，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；
（2）自然风干
烟草秸秆储存在储存库20天以上，保持烟草秸秆储存库的通风、干燥，使烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；
第三步、烟草秸秆的粉碎
采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机，九龙XC系列高效粉碎机，破碎机操作方便，换刀简便快捷，刀架优化设计，适合破碎象烟草秸秆这样的厚材料，硬质料块，料头等，有效的提高了刀具切削力，减少刀具磨损，设备将烟草秸秆、烟根等原料一次加工成<粉末，具有投资少、耗能低、生产率高、经济效益好，使用维修方便等优点。
秸秆粉碎机送料要均匀，若发现有杂声、轴承与机体温度过高或向外喷料等现象，应立即停机检查，排除故障。秸秆粉碎机工作前工作人员应仔细检查物料，防止金属、石块等硬物进入粉碎室引发事故；送料时，工作人员应站在秸秆粉碎机侧面，以防被反弹出的杂物打伤。粉碎长茎秆时手不可抓得过紧，以防手被带入。秸秆粉碎机在停机前先停止送料，待机内物料排除干净后，再切断电源停机，停机后要进行清扫和维护保养。
第四步、烟草秸秆粉末的脱水处理
当烟草秸秆粉末含水量<7%，不进行脱水处理；当烟草秸秆粉末含水量>7%,进行脱水处理；
脱水处理中脱水处理方法是采用烘干机进行脱水；烘干机采用转筒烘干机进行烟草秸秆粉末的烘干，烟草秸秆粉末由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端，烟草秸秆粉末从较高一端加入，载热体由低端进入，与烟草秸秆粉末成逆流接触，烟草秸秆粉末在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使烟草秸秆粉末得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。
第五步、烟草秸秆的粉炭化，利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。
利用炭化炉对烟草秸秆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度＜500℃条件下进行干馏、无氧炭化，能量向热量的转化较少，从而避免了大量碳逸失。连续式炭化炉采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化、循环燃烧，既解决了普通炭化炉在炭化过程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了木炭机设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济型。
连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸秆，烟草秸秆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100℃以下打开炉门。
从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，这时机制棒所含的水分主要依靠外加热量和本身燃烧所产生的热量进行蒸发；炉温上升到160～280℃之间，木质材料发生热分解反应，其组成开始发生了变化；全面炭化阶段的温度为300～500℃，木质材料急剧地进行热分解，同时生成了大量的醋酸、甲醇和木焦油等液体产物。此外还产生了甲烷、乙烯等可燃性气体。
在烟草秸秆的粉炭化过程中，水份严重影响炭化质量，作为优选方案，从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，进行2小时排潮，从而进一步提高产品质量。
实施例1
一种烟草秸秆制备生物炭的方法选择在云南省曲靖市典型烟草种植区的烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：
第一步、烟草秸秆材料的选择
在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟秆，不留残根，把根系的土和杂物全部清除，烟叶采收后及时拔除烟秆，杜绝烟叉的再生长，以便保持地力，烟草秸秆的及时收获能防止烟草秸秆的枯萎，保住烟草秸秆质量，以便做生物炭原料的再利用，利用烟草秸秆传动机构、掘兜转子、送杆转子和集杆箱一体化的工作将烟草秸秆一次性连续掘起，同时对烟田进行松土，有利于下季农业生产，将其收集后进行有规律的堆放。
第二步、烟草秸秆的预处理
（1）自然脱水
将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，在晴天下，晾晒10天左右，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；
（2）自然风干
烟草秸秆储存在储存库20天以上，保持烟草秸秆储存库的通风、干燥，使烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；
第三步、烟草秸秆的粉碎
采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机，九龙XC系列高效粉碎机，破碎机操作方便，换刀简便快捷，刀架优化设计，适合破碎象烟草秸秆这样的厚材料，硬质料块，料头等，有效的提高了刀具切削力，减少刀具磨损，设备将烟草秸秆、烟根等原料一次加工成<粉末，具有投资少、耗能低、生产率高、经济效益好，使用维修方便等优点。
秸秆粉碎机送料要均匀，若发现有杂声、轴承与机体温度过高或向外喷料等现象，应立即停机检查，排除故障。秸秆粉碎机工作前工作人员应仔细检查物料，防止金属、石块等硬物进入粉碎室引发事故；送料时，工作人员应站在秸秆粉碎机侧面，以防被反弹出的杂物打伤。粉碎长茎秆时手不可抓得过紧，以防手被带入。秸秆粉碎机在停机前先停止送料，待机内物料排除干净后，再切断电源停机，停机后要进行清扫和维护保养。
第四步、烟草秸秆粉末的脱水处理
当烟草秸秆粉末含水量>7%,进行脱水处理；
脱水处理中脱水处理方法是采用烘干机进行脱水；烘干机采用转筒烘干机进行烟草秸秆粉末的烘干，烟草秸秆粉末由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端，烟草秸秆粉末从较高一端加入，载热体由低端进入，与烟草秸秆粉末成逆流接触，烟草秸秆粉末在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使烟草秸秆粉末得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。
第五步、烟草秸秆的粉炭化，利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。
利用炭化炉对烟草秸秆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度＜500℃条件下进行干馏、无氧炭化，能量向热量的转化较少，从而避免了大量碳逸失。连续式炭化炉采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化、循环燃烧，既解决了普通炭化炉在炭化过程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了木炭机设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济型。
连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸秆，烟草秸秆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100℃以下打开炉门。
从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，这时机制棒所含的水分主要依靠外加热量和本身燃烧所产生的热量进行蒸发；炉温上升到160～280℃之间，木质材料发生热分解反应，其组成开始发生了变化；全面炭化阶段的温度为300～500℃，木质材料急剧地进行热分解，同时生成了大量的醋酸、甲醇和木焦油等液体产物。此外还产生了甲烷、乙烯等可燃性气体。
实施例2
一种烟草秸秆制备生物炭的方法选择在云南省玉溪市典型烟草种植区的烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：
第一步、烟草秸秆材料的选择
在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟秆，不留残根，把根系的土和杂物全部清除，烟叶采收后及时拔除烟秆，杜绝烟叉的再生长，以便保持地力，烟草秸秆的及时收获能防止烟草秸秆的枯萎，保住烟草秸秆质量，以便做生物炭原料的再利用，利用烟草秸秆传动机构、掘兜转子、送杆转子和集杆箱一体化的工作将烟草秸秆一次性连续掘起，同时对烟田进行松土，有利于下季农业生产，将其收集后进行有规律的堆放。
第二步、烟草秸秆的预处理
（1）自然脱水
将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，在晴天下，晾晒10天左右，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；
（2）自然风干
烟草秸秆储存在储存库20天以上，保持烟草秸秆储存库的通风、干燥，使烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；
第三步、烟草秸秆的粉碎
采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机，九龙XC系列高效粉碎机，破碎机操作方便，换刀简便快捷，刀架优化设计，适合破碎象烟草秸秆这样的厚材料，硬质料块，料头等，有效的提高了刀具切削力，减少刀具磨损，设备将烟草秸秆、烟根等原料一次加工成<粉末，具有投资少、耗能低、生产率高、经济效益好，使用维修方便等优点。
秸秆粉碎机送料要均匀，若发现有杂声、轴承与机体温度过高或向外喷料等现象，应立即停机检查，排除故障。秸秆粉碎机工作前工作人员应仔细检查物料，防止金属、石块等硬物进入粉碎室引发事故；送料时，工作人员应站在秸秆粉碎机侧面，以防被反弹出的杂物打伤。粉碎长茎秆时手不可抓得过紧，以防手被带入。秸秆粉碎机在停机前先停止送料，待机内物料排除干净后，再切断电源停机，停机后要进行清扫和维护保养。
当烟草秸秆粉末含水量<7%，不进行脱水处理。
第五步、烟草秸秆的粉炭化，利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。
利用炭化炉对烟草秸秆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度＜500℃条件下进行干馏、无氧炭化，能量向热量的转化较少，从而避免了大量碳逸失。连续式炭化炉采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化、循环燃烧，既解决了普通炭化炉在炭化过程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了木炭机设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济型。
连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸秆，烟草秸秆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100℃以下打开炉门。
从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，这时机制棒所含的水分主要依靠外加热量和本身燃烧所产生的热量进行蒸发；炉温上升到160～280℃之间，木质材料发生热分解反应，其组成开始发生了变化；全面炭化阶段的温度为300～500℃，木质材料急剧地进行热分解，同时生成了大量的醋酸、甲醇和木焦油等液体产物。此外还产生了甲烷、乙烯等可燃性气体。
实施例3
一种烟草秸秆制备生物炭的方法选择在河南省典型烟草种植区的烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：
第一步、烟草秸秆材料的选择
在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟秆，不留残根，把根系的土和杂物全部清除，烟叶采收后及时拔除烟秆，杜绝烟叉的再生长，以便保持地力，烟草秸秆的及时收获能防止烟草秸秆的枯萎，保住烟草秸秆质量，以便做生物炭原料的再利用，利用烟草秸秆传动机构、掘兜转子、送杆转子和集杆箱一体化的工作将烟草秸秆一次性连续掘起，同时对烟田进行松土，有利于下季农业生产，将其收集后进行有规律的堆放。
第二步、烟草秸秆的预处理
（1）自然脱水
将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，在晴天下，晾晒10天左右，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；
（2）自然风干
烟草秸秆储存在储存库20天以上，保持烟草秸秆储存库的通风、干燥，使烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；
第三步、烟草秸秆的粉碎
采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机，九龙XC系列高效粉碎机，破碎机操作方便，换刀简便快捷，刀架优化设计，适合破碎象烟草秸秆这样的厚材料，硬质料块，料头等，有效的提高了刀具切削力，减少刀具磨损，设备将烟草秸秆、烟根等原料一次加工成<粉末，具有投资少、耗能低、生产率高、经济效益好，使用维修方便等优点。
秸秆粉碎机送料要均匀，若发现有杂声、轴承与机体温度过高或向外喷料等现象，应立即停机检查，排除故障。秸秆粉碎机工作前工作人员应仔细检查物料，防止金属、石块等硬物进入粉碎室引发事故；送料时，工作人员应站在秸秆粉碎机侧面，以防被反弹出的杂物打伤。粉碎长茎秆时手不可抓得过紧，以防手被带入。秸秆粉碎机在停机前先停止送料，待机内物料排除干净后，再切断电源停机，停机后要进行清扫和维护保养。
第四步、烟草秸秆粉末的脱水处理
当烟草秸秆粉末含水量>7%,进行脱水处理；脱水处理中脱水处理方法是采用烘干机进行脱水；烘干机采用转筒烘干机进行烟草秸秆粉末的烘干，烟草秸秆粉末由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端，烟草秸秆粉末从较高一端加入，载热体由低端进入，与烟草秸秆粉末成逆流接触，烟草秸秆粉末在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使烟草秸秆粉末得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。
第五步、烟草秸秆的粉炭化，利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。
利用炭化炉对烟草秸秆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度＜500℃条件下进行干馏、无氧炭化，能量向热量的转化较少，从而避免了大量碳逸失。连续式炭化炉采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化、循环燃烧，既解决了普通炭化炉在炭化过程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了木炭机设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济型。
连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸秆，烟草秸秆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100℃以下打开炉门。
从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，这时机制棒所含的水分主要依靠外加热量和本身燃烧所产生的热量进行蒸发，在烟草秸秆的粉炭化过程中，水份严重影响炭化质量，作为优选方案，从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，进行2小时排潮，从而进一步提高产品质量；炉温上升到160～280℃之间，木质材料发生热分解反应，其组成开始发生了变化；全面炭化阶段的温度为300～500℃，木质材料急剧地进行热分解，同时生成了大量的醋酸、甲醇和木焦油等液体产物。此外还产生了甲烷、乙烯等可燃性气体。
与现有技术相比，本方法通过低温厌氧干馏的方法将烟草秸秆变性为生物炭，提供了一种新的烟草秸秆利用方式，有效地增加了稳定性碳素转化，生物炭产品的比表面达到480 m2.g-1，烟草秸秆生物炭转化率为38.1%，减少了因烟草秸秆腐解而带来二氧化碳的排放，具有显著的生态效益。
本方法提高了废弃物资源利用效率，提高了烟草秸秆的经济效益，达到了资源循环利用的目的，以每吨烟草秸秆为例，在没有进行烟草秸秆生物炭化之前，其商品价值趋近于零，同过本发明专利的制备方法，生产的成品按每吨价格3500元，烟草秸秆传化成生物炭的转化率35%计算，每吨烟草秸秆生物炭可以增加效益500元。
本方法减少对环境污染，改善了生态环境，引领产业向低碳、可持续健康发展，易操作，具有广阔的推广应用前景；本发明方法生产的产品应用于农田，有利于提高农田土壤质量，降低化肥农药使用次数与数量，节约了农业生产成本。
本发明是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明专利进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。
Claims (8)
1.一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：烟草秸秆制备生物炭的方法利用烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：
第一步、烟草秸秆材料的选择
在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟草秸秆，不留残根，同时，把烟草秸秆根系的土和杂物全部清除；
第二步、烟草秸秆的预处理
（1）自然脱水
将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；
（2）自然风干
烟草秸秆储存在储存库20天以上，让烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；
第三步、烟草秸秆的粉碎
采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；
第四步、烟草秸秆粉末的脱水处理
当烟草秸秆粉末含水量<7%，不进行脱水处理；当烟草秸秆粉末含水量>7%,进行脱水处理；
第五步、烟草秸秆的粉炭化
利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。
2.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：在第二步烟草秸秆的预处理中保持烟草秸秆储存库的通风，干燥。
3.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：在第三步烟草秸秆的粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机。
4.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：在第四步烟草秸秆粉末的脱水处理中脱水处理方法是采用烘干机进行脱水。
5.根据权利要求4所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：所述的烘干机采用转筒烘干机进行烟草秸秆粉末的烘干，烟草秸秆粉末由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端，烟草秸秆粉末从较高一端加入，载热体由低端进入，与烟草秸秆粉末成逆流接触，烟草秸秆粉末在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使烟草秸秆粉末得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。
6.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：在第五步利用炭化炉对烟草秸秆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度＜500 ℃条件下进行干馏、无氧炭化。
7.根据权利要求6所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：第五步烟草秸秆的粉炭化，从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160℃，进行2小时排潮。
8.根据权利要求6或者7所述的一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸秆，烟草秸秆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100℃以下打开炉门。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100453613A CN103074094A (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 一种烟草秸秆制备生物炭的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2013100453613A CN103074094A (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 一种烟草秸秆制备生物炭的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103074094A true CN103074094A (zh) | 2013-05-01 |
Family
ID=48150796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2013100453613A Pending CN103074094A (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 一种烟草秸秆制备生物炭的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103074094A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103270900A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-04 | 曹心德 | 道路绿化带负载炭化材料原位净化径流雨水的方法 |
| CN103864169A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-18 | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种利用生物炭去除污水中除草剂的方法 |
| CN104255102A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-07 | 湖北省烟草公司恩施州公司 | 一种利用炭化烟草秸秆还田改良植烟土壤的方法 |
| CN105175175A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-12-23 | 河南农业大学 | 利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺 |
| CN108408713A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-08-17 | 中国农业大学 | 一种生物炭及其制备方法与应用 |
| CN109019552A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-18 | 武汉大学 | 一种碱金属离子二次电池生物质炭负极材料及制备方法 |
| CN109775684A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-21 | 天津市实验林场 | 一种应用水稻秸秆制备生物炭的方法 |
| CN110437855A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-12 | 华南农业大学 | 一种可控释放有效磷的富磷生物质热解炭及其制备方法与应用 |
| US11124461B2 (en) | 2019-07-04 | 2021-09-21 | Incitec Pivot Limited | Fertilizer |
| CN114451424A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-10 | 福建农林大学 | 一种适用于防治番茄青枯病的木醋液制备方法及应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200958091Y (zh) * | 2006-09-30 | 2007-10-10 | 武汉川岛重工机械设备制造有限公司 | 高热值快速炭化炉 |
| CN102771362A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-14 | 河南农业大学 | 烟草漂浮育苗基质及其制备方法 |
| CN202613913U (zh) * | 2012-05-22 | 2012-12-19 | 鄂尔多斯市中誉能源股份有限公司 | 一种简易密封的转筒烘干机 |
-
2013
- 2013-02-05 CN CN2013100453613A patent/CN103074094A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200958091Y (zh) * | 2006-09-30 | 2007-10-10 | 武汉川岛重工机械设备制造有限公司 | 高热值快速炭化炉 |
| CN202613913U (zh) * | 2012-05-22 | 2012-12-19 | 鄂尔多斯市中誉能源股份有限公司 | 一种简易密封的转筒烘干机 |
| CN102771362A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-11-14 | 河南农业大学 | 烟草漂浮育苗基质及其制备方法 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103270900A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-04 | 曹心德 | 道路绿化带负载炭化材料原位净化径流雨水的方法 |
| CN103270900B (zh) * | 2013-05-15 | 2015-12-09 | 曹心德 | 道路绿化带负载炭化材料原位净化径流雨水的方法 |
| CN103864169A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-18 | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种利用生物炭去除污水中除草剂的方法 |
| CN103864169B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-01-06 | 广东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种利用生物炭去除污水中除草剂的方法 |
| CN104255102A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-07 | 湖北省烟草公司恩施州公司 | 一种利用炭化烟草秸秆还田改良植烟土壤的方法 |
| CN105175175A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-12-23 | 河南农业大学 | 利用烟草废弃物生产生物炭的处理工艺 |
| CN108408713A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-08-17 | 中国农业大学 | 一种生物炭及其制备方法与应用 |
| CN109019552A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-18 | 武汉大学 | 一种碱金属离子二次电池生物质炭负极材料及制备方法 |
| CN109019552B (zh) * | 2018-07-17 | 2021-10-22 | 武汉大学 | 一种碱金属离子二次电池生物质炭负极材料及制备方法 |
| CN109775684A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-21 | 天津市实验林场 | 一种应用水稻秸秆制备生物炭的方法 |
| US11124461B2 (en) | 2019-07-04 | 2021-09-21 | Incitec Pivot Limited | Fertilizer |
| US11691929B2 (en) | 2019-07-04 | 2023-07-04 | Incitec Fertilizers Pty Limited | Fertiliser |
| CN110437855A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-12 | 华南农业大学 | 一种可控释放有效磷的富磷生物质热解炭及其制备方法与应用 |
| CN114451424A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-10 | 福建农林大学 | 一种适用于防治番茄青枯病的木醋液制备方法及应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103074094A (zh) | 一种烟草秸秆制备生物炭的方法 | |
| CN101618392B (zh) | 垃圾分选及热解处理的综合利用工艺方法 | |
| Wang et al. | Distribution characteristics, resource utilization and popularizing demonstration of crop straw in southwest China: A comprehensive evaluation | |
| CN102476129B (zh) | 农业废弃物综合转换利用联产方法 | |
| Lecksiwilai et al. | Net Energy Ratio and Life cycle greenhouse gases (GHG) assessment of bio-dimethyl ether (DME) produced from various agricultural residues in Thailand | |
| CN109575967A (zh) | 利用农林废弃物制备生物炭及生物质活性炭的方法 | |
| CN104445187A (zh) | 一种农作物废秸秆资源化方法 | |
| KR20200081907A (ko) | 바이오매스로부터 제조되는 바이오차를 이용한 완효성 비료의 제조 방법 | |
| CN104789240A (zh) | 一种生物质秸秆综合利用联产生产线及联产方法 | |
| CN103274400A (zh) | 沙柳枝木热解生产活性炭的方法 | |
| Steinbrück et al. | Jatropha–Potential of biomass steam processing to convert crop residues to bio-coal and thus triple the marketable energy output per unit plantation area | |
| CN208720230U (zh) | 生活垃圾与农林废弃物协同处理系统 | |
| CN212864670U (zh) | 一种生物质热解炭化制备生物炭、木焦油、木醋液和热能的连续运行装置 | |
| CN106077033A (zh) | 生物质制备rdf‑5热解气化无烟气排放蒸汽发电工艺 | |
| CN103497774A (zh) | 一种利用落葵薯生产环保机制炭联产木焦油和沼气的方法 | |
| CN108003905A (zh) | 一种碳化稻壳的生产处理工艺 | |
| CN204529746U (zh) | 一种棉杆干馏炭化系统 | |
| Максимов et al. | Increasing of process energy efficiency of biogas plants production processing | |
| CN102863975A (zh) | 秸秆炭化装置及秸秆炭化的方法 | |
| Quartey | Briquetting agricultural waste as an energy source in Ghana | |
| CN204529745U (zh) | 一种滚筒式棉杆连续炭化系统 | |
| CN205606571U (zh) | 回转式可控热解炭化窑 | |
| CN106118701A (zh) | 一种高产炭量的生物质炭化工艺及系统 | |
| CN102358852A (zh) | 一种农林植物废弃物制生物质燃料块气化供气系统生产方法 | |
| Rodríguez et al. | Gasification of fibrous crop residues and livestock production; essential elements in establishing carbon-negative farming systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130501 |