CN106753666A - 一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺 - Google Patents

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杨昆瑜
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    • C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/44—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
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Abstract

本发明公开了一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，所述的生产工艺包括以下步骤：1）原料预处理；2）炭化燃料准备；3）炭化；4）筛分。本发明的生产工艺环保、节能、步骤简单，生产所用设备操作方便、占地面积小，生产效率较高，得到的产品多样，提高了产品质量，木炭热值高，而且本发明的工艺流程充分利用了生物质资源和生产过程中产生的余热，达到了多联产的目的。

Description

一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺
技术领域
本发明属于木炭的生产制备技术领域，具体涉及一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺。
背景技术
木炭的生产和使用已经有着几千年的历史，近代由于科学技术的发展，木炭的应用也越来越广泛。在工业方面用于医药、食品、化工、材料、冶炼、橡胶制品等行业，还是一个重要的工业产品活性炭的原料；农业上新兴的环保肥料“炭基肥”也是未来木炭需求增长最快的领域之一；民生方面烟花爆竹、蚊香、取暖、烧烤等都需要木炭。云南省是木炭生产和进口大省，同时也是使用大省，硅作为电子产品、太阳能、光伏等产业的重要原料市场需求量很大，云南省的硅产能在全国乃至全世界都占很大的比重，每年冶炼硅就要消耗20多万吨的木炭作为还原剂；随着宵夜烧烤逐渐成为现代人的一种生活方式和习惯，作为烧烤燃料的木炭制品需求量在不断增加，全省每月消耗数千吨木炭用于烧烤。
木炭的生产对木材资源的消耗很大，5吨多新鲜木材才能生产1吨木炭，由于国家对森林资源的保护，木炭生产的原料在不断减少；邻国如缅甸、老挝对木材及其产品的控制越来越严，木炭进口的数量也在下降；还有就是传统的木炭生产方式污染很严重，生产过程中产生的大量烟气排放到空气中，木焦油、木醋液渗漏到生产场地周围，对土地造成的污染很多年都难以消除，随着我国对环境治理力度的不断加大，污染大的木炭生产方式受到越来越严的控制。这些因素都导致木炭的生产工艺急需改进，因此有必要开发一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，当锯末的含水率烘干至18%以下时，将其送入颗粒成型机压制成直径7~9mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为800~1000℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的6~8%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
本发明的有益效果：
1、本发明的生产工艺环保、节能、步骤简单，生产所用设备操作方便、占地面积小，生产效率较高，得到的产品多样，提高了产品质量，木炭热值高，而且本发明的工艺流程充分利用了生物质资源和生产过程中产生的余热，达到了多联产的目的。
2、本发明的生产工艺对环境友好，生产过程中低污染低排放，无木焦油.木醋液的污染；烟气量：在5个小时的炭化过程中均符合国家排放标准。
3、本发明耗电低，生产所用一套设备耗电仅4千瓦/小时，使用国家大力提倡的环保新型燃料生物质颗粒作为热源，启动时添加22公斤的生物质颗粒燃料即可运行，之后不再需要任何燃料24小时连续生产，而且设备操作简便占地面积小，设备运行全程自动化控制，大大节省人工成本，提高生产量，有效改善工人工作环境。
4、本发明可使用多种燃料运行，除了制备的生物质颗粒燃料外，锯末、刨花、树枝、秸秆等都可以作为燃料。
5、本发明的生产效率较高：传统的木炭生产方式生产一次需要7天，改进过的炭窑需要3天，而且产品质量不稳定。本发明一次生产用时5小时，24小时可生产925公斤以上品质稳定的产品。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，包括以下步骤：
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，当锯末的含水率烘干至18%以下时，将其送入颗粒成型机压制成直径7~9mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为800~1000℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的6~8%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
步骤（1）中所述的原料为木材以及木材边角废料。
所述的木材边角废料为木材加工厂生产剩下的废料和林场采伐后遗弃的树枝。
步骤（2）中所述的可以直接燃烧的燃料为锯末、刨花、树枝、秸秆中的一种或多种。
步骤（2）中所述的烘干是使用用炭化炉运行时产生的余热进行烘干。
步骤（2）中所述的锯末的含水率烘干至6%~15%。
步骤（2）中所述的锯末的含水率烘干至10%~12%。
步骤（2）中所述的生物质颗粒燃料的直径为8mm。
步骤（3）中所述的炭化的温度为900℃。
步骤（4）中所述的粘合剂的加入量为碎木炭重量的7%。
实施例1
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；所述的原料为木材以及木材边角废料，所述的木材边角废料为木材加工厂生产剩下的废料和林场采伐后遗弃的树枝；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，所述的烘干为使用用炭化炉运行时产生的余热进行烘干，当锯末的含水率烘干至18%，将其送入颗粒成型机压制成直径8mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；所述的可以直接燃烧的燃料为锯末、刨花、树枝、秸秆；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为900℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的7%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
本实施例的生产工艺环保、节能、步骤简单，生产所用设备操作方便、占地面积小，生产效率较高，得到的产品多样，提高了产品质量，木炭热值高，而且本发明的工艺流程充分利用了生物质资源和生产过程中产生的余热，达到了多联产的目的。
实施例2
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；所述的原料为木材以及木材边角废料，所述的木材边角废料为木材加工厂生产剩下的废料和林场采伐后遗弃的树枝；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，所述的烘干为使用用炭化炉运行时产生的余热进行烘干，当锯末的含水率烘干至15%，将其送入颗粒成型机压制成直径7mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；所述的可以直接燃烧的燃料为锯末、刨花、树枝、秸秆；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为800℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的6%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
本实施例的生产工艺环保、节能、步骤简单，生产所用设备操作方便、占地面积小，生产效率较高，得到的产品多样，提高了产品质量，木炭热值高，而且本发明的工艺流程充分利用了生物质资源和生产过程中产生的余热，达到了多联产的目的。
实施例3
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；所述的原料为木材以及木材边角废料，所述的木材边角废料为木材加工厂生产剩下的废料和林场采伐后遗弃的树枝；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，所述的烘干为使用用炭化炉运行时产生的余热进行烘干，当锯末的含水率烘干至12%，将其送入颗粒成型机压制成直径9mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；所述的可以直接燃烧的燃料为锯末、刨花、树枝、秸秆；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为1000℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的8%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
本实施例的生产工艺环保、节能、步骤简单，生产所用设备操作方便、占地面积小，生产效率较高，得到的产品多样，提高了产品质量，木炭热值高，而且本发明的工艺流程充分利用了生物质资源和生产过程中产生的余热，达到了多联产的目的。
实施例4
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；所述的原料为木材以及木材边角废料，所述的木材边角废料为木材加工厂生产剩下的废料和林场采伐后遗弃的树枝；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，所述的烘干为使用用炭化炉运行时产生的余热进行烘干，当锯末的含水率烘干至10%，将其送入颗粒成型机压制成直径8mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；所述的可以直接燃烧的燃料为锯末、刨花、树枝、秸秆；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为900℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的7%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
本实施例的生产工艺环保、节能、步骤简单，生产所用设备操作方便、占地面积小，生产效率较高，得到的产品多样，提高了产品质量，木炭热值高，而且本发明的工艺流程充分利用了生物质资源和生产过程中产生的余热，达到了多联产的目的。

Claims (10)

1.一种低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
1）原料预处理：将原料用切块机切成10*10cm的块状，然后通过输送带填装进反应釜，用起重设备将装满原料的反应釜吊装进炭化炉准备炭化；
2）炭化燃料准备：准备可以直接燃烧的燃料作为炭化燃料，或者将原料切块时产生的锯末烘干，当锯末的含水率烘干至18%以下时，将其送入颗粒成型机压制成直径7~9mm的生物质颗粒燃料，所述的生物质颗粒燃料一部分添加进炭化炉用作炭化燃料，其余的作为副产品；
3）炭化：将炭化燃料投入炭化炉，然后启动炭化炉进行炭化，炭化的温度为800~1000℃，同时回收木焦油、木醋液和炭化过程中产生的可燃气，炭化5小时后，将反应釜起吊出炉，同时再将装好原料的周转反应釜放入炭化炉进行连续生产；
4）筛分：将经步骤（3）炭化好的木炭冷却后进行筛分，得到块粒大小5mm以上的工业木炭和小于5mm的碎木炭；将块粒小于5mm的碎木炭中添加入粘合剂，然后加水搅拌均匀用压棒机压制成直径5cm，长度30cm的炭棒，所述的粘合剂为淀粉，且粘合剂的加入量为碎木炭重量的6~8%，然后将碳棒送进烘干室再利用炭化炉的余热将炭棒烘干，得到烧烤木炭。
2.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（1）中所述的原料为木材以及木材边角废料。
3.根据权利要求2所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于所述的木材边角废料为木材加工厂生产剩下的废料和林场采伐后遗弃的树枝。
4.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（2）中所述的可以直接燃烧的燃料为锯末、刨花、树枝、秸秆中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（2）中所述的烘干是使用用炭化炉运行时产生的余热进行烘干。
6.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（2）中所述的锯末的含水率烘干至6%~15%。
7.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（2）中所述的锯末的含水率烘干至10%~12%。
8.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（2）中所述的生物质颗粒燃料的直径为8mm。
9.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（3）中所述的炭化的温度为900℃。
10.根据权利要求1所述的低污染、低排放、多联产的木炭生产工艺，其特征在于步骤（4）中所述的粘合剂的加入量为碎木炭重量的7%。
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