CN104357122A - 机制木炭制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机制木炭制备方法，包括以下步骤：1、原料筛选，选用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料作为原料；2、原料粉碎；3、烘干；4、制棒；5、炭化。本发明通过选用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料作为原料，利用其本身具有较高纤维素的特点，在高温条件下纤维素软化成熔融状态，从而压制成薪棒，省去了粘结剂的添加，降低了机制木炭的制作成本，保护环境。

Description

机制木炭制备方法

技术领域

本发明涉及一种机制木炭制备方法，具体的说涉及一种无需添加粘合剂的机制木炭制备方法。

背景技术

机制木炭是机制薪棒在炭化装置中隔氧或少量通氧的条件下，加热分解而得的，其热值在8000大卡/kg，其燃烧时没有SO₂的排放，可做到没有烟尘，是一种清洁燃料。

而现有的机制木炭制备过程中通常需要添加粘合剂，这大大增大了机制木炭制备的成本，此外，粘合剂的添加对加工者和使用者的身体的健康均造成一定的影响。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种机制木炭制备方法，能够避免粘合剂的使用，降低机制木炭制备的成本，保护环境，提高机制木炭制备的效率。

本发明所采用的技术方案：

一种机制木炭制备方法，包括以下步骤：

(1)原料筛选：

选用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料中的任意一种或几种进行混合作为原料，所述糠醛渣混合料是糠醛渣和纤维素混合物的混合料，所述纤维素混合物为玉米毛、玉米芯和木屑中的任意一种，所述糠醛渣与所述纤维素混合物的混合重量比为4∶1；

(2)原料粉碎：

将原料送到粉碎机中粉碎为5-10mm粒径的颗粒；

(3)烘干：

将粉碎后的原料进行烘干，烘干温度为150-200℃，烘干时长为3-4h，烘干后的原料的水分低于5wt％；

(4)制棒：

将烘干后的原料立即送入压制模具中进行压制，得到密度为1100-1300kg/m³的薪棒；

(5)炭化：

将制备的薪棒送入炭化炉中进行炭化处理，炭化炉中的温度保持在500-600℃，持续时间为5-7日，便可得到木炭。

优选的，在所述原料筛选和所述原料粉碎过程中还设有原料预除水过程，所述原料预除水过程为通过对原料晾晒或烘干的方式，降低原料的含水量，得到含水量低于12wt％的原料。

优选的，在炭化前对薪棒进行切割处理，得到若干个薪棒段，每个所述薪棒段的长度为10-30cm，直径为3-8cm。

优选的，在制棒过程中，对原料进行压制时，薪棒内部温度达到300℃以上。

本发明的有益效果：

通过筛选的玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料作为原料，这样的原料中含有的纤维素较高，经过烘干后，立马送入模具中压制，使得压制的原料温度较高，压制的过程中，也会继续升高压制的原料中的温度，使得原料中的纤维素软化(熔融状态)，从而起到粘结的作用，从而压制形成薪棒，为后续炭化提供必要的条件支持。

考虑到原料中含水量较高的情况下，对粉碎是极为不利的，通过晾晒或烘干的方式降低原料中的含水量，方便对原料进行粉碎。

将薪棒切割为统一规格的薪棒段，便于后续炭化处理的薪棒段的放置，也便于对得到的木炭的存放，相对于对较长的木炭进行切割，由于木炭的较脆，在对其切割过程中，切割面不平整，对木炭的本体的伤害较大，造成较大的木炭的浪费，而对薪棒的切割则不会出现上述问题。

具体实施方式

本发明涉及一种机制木炭制备方法，包括以下步骤：

(1)原料筛选：

选用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料中的任意一种或几种进行混合作为原料，所述糠醛渣混合料包括糠醛渣和木屑，所述糠醛渣与所述木屑的混合比(重量比)为4∶1；

需要解释的是，玉米毛是玉米芯在粉碎过程中飘散的鳞片状、透明的飘散物，准确的说是玉米芯上结出玉米粒的部分(玉米粒的根部)。

所述糠醛渣为玉米芯在生物水解过程中所产生的废料，其内含有大量的纤维素(但相对于玉米毛和玉米芯中的纤维素少)。

需要说明的是糠醛渣混合料并不限定于糠醛渣与木屑(木屑中含有大量的纤维素，这样使得糠醛渣混合物中含有大量的纤维素)的混合，也可以为糠醛渣与玉米毛、玉米秸秆或玉米芯的混合，只需控制其混合的重量比为4∶1即可。

需要强调的是，本申请中所述的原料可以为单一的玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料，也可以为以上三种单一原料中的任意几种进行任意比例的混合。

(2)预除水：

将原料进行晾晒或烘干，以降低原料中的水分，以保证原料的含水量低于12wt％。

此步骤主要是为了在一定程度上去除原料中的水分，以使得原料符合后续粉碎的要求，当然，如原料中的含水量原本就低于12wt％，也可不进行该步骤。

(3)原料粉碎：

将原料送到粉碎机中进行粉碎，将原料粉碎为规格为5-10mm粒径的颗粒即可。为后续压制提供必要的条件。

(4)烘干：

将粉碎后的原料送入烘干机中进行烘干，其烘干温度为150-200℃，烘干时长为3-4h，并保证烘干后的原料的含水量低于5wt％，为后续制棒作准备。

需要说明的是，在烘干过程中，长时间的烘干过程，使得原料本身的温度也较高(达到180℃)。

(5)制棒：

将烘干后的原料立即送入压制模具中进行压制，得到密度为1100-1300kg/m³的薪棒。

需要说明的是，送入模具中的原料为，刚烘干的原料(其温度很高)，压制过程中，模具对原料的挤压也会产生大量的热，使得原料的温度能够上升到300℃，而在原料的温度达到200℃时，原料中的纤维素便会软化(熔融状态)，熔融状态的纤维素便会起到一定的粘结的作用，这样在纤维素和外部压力的共同作用下，便会将原料压制成薪棒。通过这样的方式，便可省去粘结剂的使用，降低制作机制木炭的成本。

当然，为了保证压制时原料内部温度能够达到300℃，可相应的在模具中加入相应的加热装置，为原料加热，保证原料温度达到相应的温度，保证本方法的顺利实施。关于加热装置的设置，可采用现有任意电加热方式均可，在此不再赘述。

经过实际验证，所得到的薪棒，在手搓时无掉渣情况的发生，在500N的作用下，薪棒未发生明显变形。

待薪棒冷却后，便可对薪棒进行切割，将薪棒切割为统一规格的薪棒段，所述薪棒段的长度为10-30cm，直径为3-8cm。统一规格的薪棒段便于后续炭化过程，也便于薪棒和木炭的存放和转运。

(6)炭化：

将制备的薪棒送入炭化炉中进行炭化处理，炭化炉中的温度保持在500-600℃，持续时间为5-7日，便可得到木炭。

本发明中的炭化过程与现有的炭化过程无较大区别，其具体过程不再赘述。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种机制木炭制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)原料筛选：

选用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料中的任意一种或几种进行混合作为原料，所述糠醛渣混合料是糠醛渣和纤维素混合物的混合料，所述纤维素混合物为玉米毛、玉米芯和木屑中的任意一种，所述糠醛渣与所述纤维素混合物的混合重量比为4∶1；

(2)原料粉碎：

将原料送到粉碎机中粉碎为5-10mm粒径的颗粒；

(3)烘干：

将粉碎后的原料进行烘干，烘干温度为150-200℃，烘干时长为3-4h，烘干后的原料的水分低于5wt％；

(4)制棒：

将烘干后的原料立即送入压制模具中进行压制，得到密度为1100-1300kg/m³的薪棒；

(5)炭化：

将制备的薪棒送入炭化炉中进行炭化处理，炭化炉中的温度保持在500-600℃，持续时间为5-7日，便可得到木炭。

2.根据权利要求1所述的机制木炭制备方法，其特征在于：在所述原料筛选和所述原料粉碎过程中还设有原料预除水过程，所述原料预除水过程为通过对原料晾晒或烘干的方式，降低原料的含水量，得到含水量低于12wt％的原料。

3.根据权利要求1所述的机制木炭制备方法，其特征在于：在炭化前对薪棒进行切割处理，得到若干个薪棒段，每个所述薪棒段的长度为10-30cm，直径为3-8cm。

4.根据权利要求1所述的机制木炭制备方法，其特征在于：在制棒过程中，对原料进行压制时，薪棒内部温度达到300℃以上。