CN103275783B - 一种纯生物质烧烤炭及其制作方法 - Google Patents

一种纯生物质烧烤炭及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种纯生物质烧烤炭及制作方法，所述纯生物质烧烤炭按重量份数计算由0-80份竹屑炭粉、0-70份木屑炭粉、20-80份棉杆炭粉、20-25份粘结剂和1-2份硼泥组成，其中粘结剂以羧甲基纤维素：α淀粉：水=0.5:1:5的重量比混合均匀而得。所述制作方法即首先制备木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉和粘结剂；然后将竹屑炭粉、木屑炭粉和棉杆炭粉混合，再加入硼泥混合搅拌均匀，最后再加入粘结剂充分搅拌均匀后放入成型磨具中压制，脱模后得到成型炭块进行干燥至含水率2-5％，即得无毒害、安全环保、易点燃、热值高的纯生物质烧烤炭。其制作方法简单，原料来源广，生产成本低的特点。

Description

一种纯生物质烧烤炭及其制作方法
技术领域
    本发明涉及一种民用固体燃料即纯生物质烧烤炭及其制作方法。
背景技术
我国的浙江等地，早已开始生产竹炭、木炭和机制炭，但多为土窑生产，技术含量低，次品率高。机制炭在使用中存在难点燃的缺点。
其他易点燃烧烤炭，都是在其中加入硝酸盐混合物作为氧化助燃剂，燃烧时会产生NOX等有害气体；CN101070499的“秸秆炭生物质环保蜂窝球”和CN101550370A的“环保易燃型烧烤炭及其生产方法”都在这方面做了探索改进，前者以秸秆炭为主体料，因秸秆炭含碳量不高，热值过低；后者加入了干果外果皮炭粉作助燃剂，占总料2-10%，主体料是木炭和竹炭，点燃时间为15-60S，但由于目前森林资源匮乏，来源有限，成本高，且干果外果皮炭原料也有限。
发明内容
本发明的目的为了解决上述的主体料热值不高，点燃时间长，助燃剂来源有限或加入助燃剂易产生NOX等有害气体和制作成本高这些技术问题而提供一种热值高、无毒害、安全环保、点燃时间短、生产成本低的纯生物质烧烤炭。该纯生物质烧烤炭以棉杆炭粉做氧化助燃剂，棉杆炭粉的加入量很大，满足制作烧烤炭块的各项质量指标。
本发明的目的之二在于提供上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法。
    本发明的技术方案
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下
竹屑炭粉              0-80份
木屑炭粉              0-70份
棉杆炭粉              20-80份
粘结剂                20-25份
硼泥                   1-2份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体包括如下步骤：
（1）、将木屑炭、竹屑炭、棉杆炭分别粉碎成粒度小于1㎜的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉备用；
所述的木屑炭、竹屑炭、棉杆炭分别由木屑、竹屑、棉杆在450-600℃下炭化而成；
          将硼泥粉碎成粒度小于80目备用；
按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而成粘结剂；
（2）、先将竹屑炭粉、木屑炭粉和棉杆炭粉混合，然后加入硼泥搅拌混合均匀，然后再加入粘结剂，继续搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、压制成型
将步骤（2）所得的混合料放入烧烤炭成型机压制，脱模后得到成型          炭块；
（4）、干燥固化
将步骤（3）所得的成型炭块控制温度为60-80℃进行干燥至含水率2-5％即得纯生物质烧烤炭。
本发明的有益效果
    本发明的一种纯生物质烧烤炭，由于使用由棉杆炭化制得的棉杆炭粉作为氧化助燃剂，因此是一种易燃型的烧烤炭，点燃时间为10-30秒。
进一步，本发明的一种纯生物质烧烤炭，由于所用的三种生物质碳的干基固定碳含量均比较高，因此燃烧时热值高，可达6500-7200kcal/kg。
进一步，本发明的一种纯生物质烧烤炭，由于原料中不添加任何化学助燃剂，因此最终燃烧后没有有害气体排出，是一种安全环保的生物质烧烤炭。
进一步，本发明的一种纯生物质烧烤炭，由于所用的原料为木屑、竹屑、棉杆这些农林废弃物，因此具有生产成本低的特点。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
本发明各实施例中所用的羧甲基纤维素是规格为IH6的工业级羧甲基纤维素钠，α淀粉是规格为PGS-9的工业级预糊化淀粉。
实施例1
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下：
竹屑炭粉              80份
木屑炭粉              0份
棉杆炭粉              20份
粘结剂                20份
硼泥                  1份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体包括如下步骤：
（1）、将木屑炭、竹屑炭、棉杆炭分别粉碎成粒度小于1㎜的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉备用；
所述的木屑炭、竹屑炭、棉杆炭分别由木屑、竹屑、棉杆在450-600℃下炭化而成；
将硼泥粉碎成粒度小于80目备用；
按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而成粘结剂；
（2）、先将竹屑炭粉、木屑炭粉和棉杆炭粉混合，然后加入硼泥搅拌混合均匀，然后再加入粘结剂继续搅拌混合均匀，得到混合料；
（3）、压制成型
将步骤（2）所得的混合料放入北京煤炭机械厂QG52型煤球成型机中压制成型；
（4）、干燥固化
将步骤（3）所得的成型炭块控制温度为60-80℃进行干燥至含水率2-5％即得纯生物质烧烤炭。
上述纯生物质烧烤炭中所用的棉杆炭、竹屑炭粉和木屑炭粉进行燃烧特性分析，结果在相同的炭化温度下，棉杆炭粉的综合燃烧特性指数S可达4.3×10-7，着火温度低至330℃，燃烧性能显著优于竹屑炭粉和木屑炭粉，普通的机制烧烤炭的综合燃烧特性指数S为3.4×10-7，所以棉杆炭可以起到很好的助燃作用。
另外，上述纯生物质烧烤炭中所用的棉杆炭粉通过长沙开元仪器有限公司生产的5E-MACⅢ红外快速分析仪进行工业分析，测得其灰分含量高达9％，所以本发明的纯生物质烧烤炭中加入硼泥，以起到固灰的作用，燃烧时可以防止纯生物质烧烤炭块的坍塌。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为30秒，燃烧时热值可达7200kcal/kg。
实施例2
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              0份
木屑炭粉              70份
棉杆炭粉              28份
粘结剂                20份
硼泥                  1份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为30秒，燃烧时热值可达7150kcal/kg。
实施例3
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              10份
木屑炭粉              55份
棉杆炭粉              36份
粘结剂                20份
硼泥                  1.1份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为25秒，燃烧时热值可达7130kcal/kg。
实施例4
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              20份
木屑炭粉              45份
棉杆炭粉              40份
粘结剂                22份
硼泥                  1.3份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为25秒，燃烧时热值可达7025kcal/kg。
实施例5
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              25份
木屑炭粉              35份
棉杆炭粉              43份
粘结剂                21份
硼泥                  1.2份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为23秒，燃烧时热值可达6993kcal/kg。
实施例6
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              30份
木屑炭粉              25份
棉杆炭粉              49份
粘结剂                22份
硼泥                  1.5份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为20秒，燃烧时热值可达6985kcal/kg。
实施例7
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              40份
木屑炭粉              20份
棉杆炭粉              55份
粘结剂                23份
硼泥                  1.7份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为18秒，燃烧时热值可达6950kcal/kg。
实施例8
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              20份
木屑炭粉              25份
棉杆炭粉              60份
粘结剂                23份
硼泥                  1.8份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为15秒，燃烧时热值可达6825kcal/kg。
实施例9
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              15份
木屑炭粉              20份
棉杆炭粉              67份
粘结剂                22份
硼泥                  1.8份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为12秒，燃烧时热值可达6600kcal/kg。
实施例10
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              15份
木屑炭粉              15份
棉杆炭粉              72份
粘结剂                21份
硼泥                  1.9份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为10秒，燃烧时热值可达6553kcal/kg。
实施例11
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              20份
木屑炭粉              10份
棉杆炭粉              75份
粘结剂                25份
硼泥                  1.9份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为10秒，燃烧时热值可达6550kcal/kg。
实施例12
一种纯生物质烧烤炭，按重量份数计算，其组成及含量如下： 
竹屑炭粉              10份
木屑炭粉              15份
棉杆炭粉              80份
粘结剂                23份
硼泥                  2份；
所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
上述的一种纯生物质烧烤炭的制作方法，具体同实施例1。
上述所得的纯生物质烧烤炭，点燃时间为10秒，燃烧时热值可达6500kcal/kg。
综上所述，本发明的一种纯生物质烧烤炭，由于不添加任何化学助燃剂，燃烧时无有害气体排出，因此安全环保；另外，本发明的一种纯生物质烧烤炭，由于加入低着火点的棉杆炭粉作为助燃剂，因此易点燃，点燃时间为10-30秒之间，且热值较高，可高达6500-7200kcal/kg。
上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种纯生物质烧烤炭，其特征在于所述的纯生物质烧烤炭，按重量份数计算， 其组成及含量如下：
竹屑炭粉               0-80份
木屑炭粉               0-70份
棉杆炭粉               20-80份
粘结剂                 20-25份
硼泥                   1-2份；
其中所述的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉的粒度小于1㎜；
所述的木屑炭、竹屑炭、棉杆炭分别由木屑、竹屑、棉杆在450-600℃下炭化而成；
所述的粘结剂，按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而得；
所述的硼泥粒度小于80目。
2.如权利要求1所述的纯生物质烧烤炭的制作方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）、将木屑炭、竹屑炭、棉杆炭分别粉碎成粒度小于1㎜的木屑炭粉、竹屑炭粉、棉杆炭粉备用；
          将硼泥粉碎成粒度小于80目备用；
按重量比计算，即按羧甲基纤维素：α淀粉：水为0.5:1:5的比例，将羧甲基纤维素、α淀粉和水混合均匀而成粘结剂；
（2）、先将竹屑炭粉、木屑炭粉和棉杆炭粉混合，然后加入硼泥搅拌混合均匀，然后再加入粘结剂，继续搅拌混合均匀得到混合料；
（3）、压制成型
将步骤（2）所得的混合料放入成型磨具中压制，脱模后得到成型炭块；
（4）、干燥固化
将步骤（3）所得的成型炭块进行干燥至含水率2-5％即得纯生物质烧烤炭。
3.如权利要求2所述的纯生物质烧烤炭的制作方法，其特征在于步骤（4）中所述的干燥过程控制温度为60-80℃。
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