CN104789239A - 一种木炭的制备方法及木炭 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种木炭的制备方法及木炭,该木炭的制备方法包括：以锯末、树枝、稻壳、花生壳、核桃壳、紫茎泽兰以及农作物秸秆等废弃物为原料，经过粉碎，烘干，挤压成型，炭化等工艺过程，最后得到棒状的木炭。此木炭具有的优点是：燃烧时间长，发热量大，燃烧过程中无烟无味，清洁环保，并且燃烧过程中不会迸溅火星。

Description

一种木炭的制备方法及木炭

技术领域

本发明涉及一种木炭的制备方法及木炭，具体涉及一种清洁环保木炭的制备方法及该木炭。

背景技术

木炭是我国工业，农业，畜牧业，冶金业等行业不可缺少的原料，随着我国经济的飞速发展，木炭的需求量也成迅猛增长的趋势，而如何在不破坏森林资源的情况下缓解目前木炭的需求，是一个亟待解决的问题。

我国是农业生产大国，每年农作物秸秆的产生量为100亿吨左右，其中仅有20-30％得到了有效地利用，其余被作为垃圾处理或者被焚烧，造成了严重的环境污染。而每年树枝，锯末，稻壳等也有几十亿吨被作为垃圾扔掉，严重浪费了资源。按照废料与生成的木炭2.5-3:1的比例计算，这些被扔掉的废弃物每年能够生成几十亿吨的新能源木炭。该木炭可代替天然木炭，既节约了木材，有效地保护了森林资源，又防止水土流失，调整了生态平衡，造福于子孙后代。

紫茎泽兰大约20世纪40年代由中缅边境传入中国云南南部，现在云南80％面积的土地都有紫茎泽兰分布。西南地区的云南、贵州、四川、广西、西藏等地都有分布，大约以每年10-30公里的速度向北和向东扩散。紫茎泽兰因其极强的生命力，竞争力及生态可塑性被称为植物界的“杀手”，能够迅速的侵占草地的生长环境，造成牧草严重减产，破坏畜牧业的生产。且其对土壤养分的吸收性强，能极大地破坏土壤的肥力，从而破坏土壤的可耕性，尤其能破坏植被群落结构，影响园林，旅游业景观。本发明中将紫茎泽兰通过一定的工艺制备成木炭，消除了紫茎泽兰的不良影响的同时，也为木炭的生产提供了更加丰富的原材料。

发明内容

为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新发明。

根据本发明的一个方面，提供了一种木炭的制备方法，所述制备方法包括：将原料经过粉碎，烘干，挤压成型，炭化处理后制得，其中所述原料为锯末、树枝、稻壳、花生壳、核桃壳、紫茎泽兰以及农作物秸秆中的一种或多种。

可选地，根据本发明的一种木炭的制备方法，所述原料为重量比为：锯末10-20份、树枝10-20份、稻壳10-30份、花生壳10-20份、核桃壳10-30份、紫茎泽兰10-30份和农作物秸秆10-30份的混合物。

可选地，根据本发明的一种木炭的制备方法,所述粉碎步骤中，将原料粉碎至粒径为6-10mm。

可选地，根据本发明的一种木炭的制备方法，所述烘干步骤中，将原料烘干至含水率为8-20％。

可选地，根据本发明的一种木炭的制备方法，将原料烘干至含水率为10-12％。

可选地，根据本发明的一种木炭的制备方法，所述挤压成型步骤中，将烘干后的原料在160-200℃下挤压制得薪棒。

可选地，根据本发明的一种木炭的制备方法，所述炭化步骤中，将所述薪棒在炭化炉中点燃，在温度升至330-360℃时封闭所述炭化炉，封闭3-7天后，得到木炭。

根据本发明的又一个方面，提供了一种木炭，所述木炭由上述制备方法制备得到。

本发明制备的木炭具有的优点是：燃烧时间可达到4小时，发热量可达到6050-7160kcal，燃烧过程中无烟无味，清洁环保，并且燃烧过程中不会迸溅火星。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述木炭制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

一方面，本发明提供了一种木炭的制备方法,通过该制备方法制得的木炭的燃烧时间长，热量高，且清洁环保。

图1中示出了本发明所述木炭制备方法的流程示意图。如图1所示，所述制备方法包括:准备好原料后，将原料经过粉碎，烘干，挤压成型，炭化处理，制得木炭产品。其中所述原料为锯末、树枝、稻壳、花生壳、核桃壳、紫茎泽兰以及农作物秸秆中的一种或多种。进一步优选地,所述原料为重量比为：锯末10-20份、树枝10-20份、稻壳10-30份、花生壳10-20份、核桃壳10-30份、紫茎泽兰10-30份和农作物秸秆10-30份的混合物。

其中原料中所使用的树枝，可以为任意树种的树枝，如松树枝，桑树枝，桉树枝等。所使用的农作物秸秆可以为任意农作物的秸秆，如玉米秸秆，小麦秸秆，高粱秸秆等。

上述制备方法中，粉碎步骤为将原料送入粉碎机中，将原料粉碎至粒径为6-10mm，烘干步骤为将粉碎后的原料送入烘干机中，在200-300℃烘干1-3小时，将原料烘干至含水率为8-20％，进一步优选地，将原料烘干至含水率为10-12％。

上述制备方法中，挤压成型步骤为将烘干后的原料送入制棒机中，在160-200℃挤压成型，挤压成型后进行切割，最后获得长50厘米、直径为6厘米的薪棒。

上述制备方法中，炭化处理步骤为将通过挤压成型步骤获得的薪棒放入炭化炉中,一次放入三吨,并将其点燃，此时炭化炉的炉口处于打开的状态，经过20-30小时的燃烧后，当炭化炉中的温度自然上升至330-360℃时，将炭化炉封闭，使其内部和外部的空气隔绝，由于氧气的耗尽，木炭将自然熄灭，保持此封闭状态3-7天后,将得到本发明所制备的木炭1吨。

在上述炭化处理过程中会产生大量的废气，直接排放会给大气造成严重的污染，甚至会加剧雾霾的产生。本发明的上述制备方法将产生的废气通过管道回收至干燥环节处并点燃，利用废气燃烧的高温来烘干原料，达到了废气治理的目的，并实现了能源再利用。且炭化过程中会产生含杂质较多的木焦油，经过后续的提纯加工，可以作为木炭的副产物回收。

再一方面，本发明还提供了一种木炭，所述木炭由上述制备方法制备得到。

根据本发明提出的木炭的制备方法的可选因素较多，可以设计出多种实施例，因此具体的实施例仅作为本发明的具体实现方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。为了具体的描述本发明，选择以下实施例进行示例性说明。

实施例1

本实施例中一种木炭的制备方法包括：

选取重量比为锯末10份、松树枝15份、稻壳30份、花生壳20份、核桃壳15份、紫茎泽兰20份以及玉米秸秆10份的混合物为原料，将所述原料粉碎至粒径为6mm，将粉碎得到的颗粒在200℃烘干3小时，使其含水率达到20％，在160℃挤压成型并切割获得薪棒，将薪棒在炭化炉中点燃，20小时后炉内温度上升至330℃，封闭炭化炉3天后获得木炭。

实施例2

选取重量比为锯末15份、桉树枝10份、稻壳20份、花生壳10份、核桃壳30份、紫茎泽兰10份以及小麦秸秆30份的混合物为原料，将所述原料粉碎至粒径为8mm，将粉碎得到的颗粒在250℃烘干2小时，使其含水率达到12％，在200℃挤压成型并切割获得薪棒，将薪棒在炭化炉中点燃，25小时后炉内温度上升至350℃，封闭炭化炉4天后获得木炭。

实施例3

选取重量比为锯末25份、桑树枝20份、稻壳10份、花生壳16份、核桃壳20份、紫茎泽兰30份以及小麦秸秆15份的混合物为原料，将所述原料粉碎至粒径为10mm，将粉碎得到的颗粒在300℃烘干1小时，使其含水率达到10％，在180℃挤压成型并切割获得薪棒，将薪棒在炭化炉中点燃，30小时后温度上升至360℃，封闭炭化炉7天后获得木炭。

经过本发明上述实施例1-3中制备的木炭，其燃烧时间长，普通木炭的燃烧时间仅为2小时左右，本发明的木炭燃烧时间可达到4小时，且发热量能够达到6050-7160kcal，大大提高了能源利用效率，燃烧过程中无烟无味，清洁环保，并且燃烧过程中不会产生普通木炭燃烧时火星四处迸溅的危险。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种木炭的制备方法，所述制备方法包括：

将原料经过粉碎，烘干，挤压成型，炭化处理后制得，其中所述原料为锯末、树枝、稻壳、花生壳、核桃壳、紫茎泽兰以及农作物秸秆中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述原料为重量比为：锯末10-20份、树枝10-20份、稻壳10-30份、花生壳10-20份、核桃壳10-30份、紫茎泽兰10-30份和农作物秸秆10-30份的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述粉碎步骤中，将原料粉碎至粒径为6-10mm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述烘干步骤中，将原料烘干至含水率为8-20％。

5.根据权利要求4中所述的制备方法，其特征在于：所述烘干步骤中，将原料烘干至含水率为10-12％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述挤压成型步骤中，将烘干后的原料在160-200℃下挤压制得薪棒。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述炭化步骤中，将所述薪棒在炭化炉中点燃，在温度升至330-360℃时封闭所述炭化炉，封闭3-7天后，得到木炭。

8.一种木炭，其特征在于：所述木炭由权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到。