CN107353917A - 一种生态加香安全型木炭加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生态加香安全型木炭加工方法，包括以下步骤：S1，天然粘合剂100份，加入200‑500份水和200‑500份工业乙醇，充分搅匀，得粘合液A；S2，取纤维木材，在粘合液A中浸润后进行粘合，采用压塑法将粘合的木材进行压制，制备定长宽的薪棒B；S3，压制产生的粉末料进行回收利用，压制后也得定长宽的薪棒B；S4，将薪棒B依次通过太阳晾晒，热风干燥，得薪棒C；S5，将薪棒C送入炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，炭化炉的温度保持在600‑1200℃，持续时间为20‑30h，得到木炭D；S6，将木炭D经过振动筛分得成品木炭。本发明实现了对废木料、秸秆等的再利用，节约成本，满足了绿色节能环保的要求，得到的产品木炭灰分少、孔隙率高、燃烧值大，且具有香味。

Description

一种生态加香安全型木炭加工方法
技术领域
本发明涉及一种生态加香安全型木炭加工方法技术领域，尤其涉 及一种生态加香安全型木炭加工方法。
背景技术
人类文明从石器时代步入青铜器及铁器时代的进程中，木炭发挥 决定性的作用。木炭是保持木材原来构造和孔内残留焦油的不纯的无 定形碳，中国商代的青铜器和春秋战国时代铁器的冶炼都用木炭，利 用其吸湿性来观测气候变化等。现在除仍作生活燃料外，还用作金属 冶炼、食品和轻工业的燃料，电炉冶炼的还原剂，金属精制时用作覆 盖剂保护金属不被氧化。在化学工业上常作二硫化碳和活性炭等的原 料。用作饼干厂、冶炼厂等的燃料，也用于水的过滤、液体的脱色和 制备黑色火药等。还在研磨、绘画、化妆、医药、火药、渗碳、粉末 合金等各方面应用。
木炭主要成分是碳元素，灰分很低，热值约27.21～33.49兆焦/ 千克，此外还有氢、氧、氮以及少量的其他元素，其含量与树种的关 系不大，主要取决于炭化的最终温度。木炭属于憎水性物质，灰分含 量在6％以内，孔隙占木炭体积7％以上，比重一般为1.3～1.4，发 热量取决于炭化条件，一般在8000千卡/千克左右，木炭的还原能 力大于焦炭。木炭有大量的微孔和过渡孔，使它不仅有较高的比表面 积，而且孔内焦油物质被排除后将有很好的吸咐性能。与氧气完全燃 烧产生二氧化碳，不完全产生有毒气体一氧化碳。较为疏松。
根据现代木炭加工技术的环保要求，需要使用的木材多种多样， 也要包括一些树枝细料。这些细枝木炭在制备过程中，通常需要添加 粘合剂，这大大增大了木炭制备的成本，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。
针对以上问题，专利CN105670659A提出了一种生态加香安全型 木炭加工方法，采用将原料粉碎、制棒及将薪棒炭化的方法，避免使 用粘合剂，但薪棒木炭的结构稳定性差，木炭灰分残留较多，干燥过 程缓慢，切割或搬运时易产生粉末，造成浪费。
因而如何提高木炭的成品质量(灰分少，结构稳定、粉末少)， 是现有技术要解决的重要攻关课题，也是现代节能环保理念的根本要 求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种 生态加香安全型木炭加工方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种生态加香安全型木炭加工方法，包括以下步骤：
S1，取天然粘合剂100份，加入到200-500份水和200-500份工 业乙醇的混合液中，充分搅匀，得到粘合液A；
S2，取纤维木材，依次在粘合液A中浸润，稍稍过滤后，将浸 润粘合液A的纤维木材进行粘合，采用压塑法将粘合的木材进行压 制，制备一定长度和一定宽度的薪棒B；
S3，S2中压制产生的粉末料进行回收利用，压制后也得到一定 长度和一定宽度的薪棒B；
S4，将薪棒B依次通过太阳晾晒，热风干燥，得到干燥的薪棒C；
S5，将薪棒C送入炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，炭化 炉的温度保持在600-1200℃，持续时间为20-30h，得到木炭D；
S6，将木炭D经过振动筛分法，去除灰分，得到成品木炭。
优选地，所述S1中，天然粘合剂的材料优选为淀粉，蛋白胶、 天然橡胶或松脂类植物脂；所述S2中，纤维木材的材料的优选为果 树枝、盆栽枝干及农作物秸秆，所述纤维木材中添加残花瓣或花粉废 料。
优选地，所述S1中，混合液中水和工业乙醇的体积比为1:1。
优选地，所述S2和S3中的压塑法采用的模具为定型的液压槽加 液压板。
优选地，所述压塑法压制出的薪棒B长度和宽度为定值，厚度 稍有不同。
优选地，所述S2及S3中，液压槽加液压板的温度控制在120-200℃。
优选地，所述S4中太阳晾晒的时间为5-10h，热风干燥的时间为 7-15h，所述热风干燥的温度为120-180℃。
优选地，所述S5中的密封氧化燃烧炭化处理包括粘结剂固化阶 段和炭化烧结阶段：
a.粘结剂固化阶段，炭化炉的温度迅速升到100℃，采用逐步 升温法将温度提高到300℃，在300℃下保持5-10h；
b.炭化烧结阶段，采用逐步升温法将温度提高到600-1200℃， 在600-1200℃下保持20-30h。
优选地，所述步骤a中的逐步升温法的升温速率为0.5-2℃/min， 所述步骤b中的逐步升温法的升温速率为2-4℃/min。
优选地，所述S5中的炭化炉产生的废气依次经过喷淋和碱液回 收处理后，排到大气中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过将纤维木材浸润粘合液，纤维木材的材料的优选为果树 枝、盆栽枝干及农作物秸秆，所述纤维木材中添加残花瓣或花粉废料， 纤维木材粘合液采用天然粘合剂加水和酒精混合液制备而成；实现了 对废木料、秸秆等的再利用，节约成本，满足了绿色节能环保的要求。
2.采用压塑法将粘合的木材进行压制，制备一定长度和一定宽度 的薪棒，方便木炭烧结及运输，占用空间少。
3.采用在高温炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，得到的成品 木炭灰分少，同时还对成品木炭进行进一步筛分，提高了孔隙率，燃 烧值大，且同时具有一定的芳香性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。
实施例1：
一种生态加香安全型木炭加工方法，包括以下步骤：
S1，取天然粘合剂100份，加入到500份水和500份工业乙醇的 混合液中，充分搅匀，得到粘合液A；
S2，取纤维木材，依次在粘合液A中浸润，稍稍过滤后，将浸 润粘合液A的纤维木材进行粘合，采用压塑法将粘合的木材进行压 制，制备一定长度和一定宽度的薪棒B；
S3，S2中压制产生的粉末料进行回收利用，压制后也得到一定 长度和一定宽度的薪棒B；
S4，将薪棒B依次通过太阳晾晒，热风干燥，得到干燥的薪棒C；
S5，将薪棒C送入炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，炭化 炉的温度保持在1200℃，持续时间为20-30h，得到木炭D；
S6，将木炭D经过振动筛分法，去除灰分，得到成品木炭。
所述S1中，天然粘合剂的材料优选为淀粉，蛋白胶、天然橡胶 或松脂类植物脂；所述S2中，纤维木材的材料的优选为果树枝、盆 栽枝干及农作物秸秆，所述纤维木材中添加残花瓣或花粉废料。
所述S1中，混合液中水和工业乙醇的体积比为1:1。
所述S2和S3中的压塑法采用的模具为定型的液压槽加液压板。
所述压塑法压制出的薪棒B长度和宽度为定值，厚度稍有不同。
所述S2及S3中，液压槽加液压板的温度控制在120-200℃。
所述S4中太阳晾晒的时间为5-10h，热风干燥的时间为7-15h， 所述热风干燥的温度为120-180℃。
所述S5中的密封氧化燃烧炭化处理包括粘结剂固化阶段和炭化 烧结阶段：
a.粘结剂固化阶段，炭化炉的温度迅速升到100℃，采用逐步 升温法将温度提高到300℃，在300℃下保持5-10h；
b.炭化烧结阶段，采用逐步升温法将温度提高到1200℃，在 1200℃下保持20-30h。
所述步骤a中的逐步升温法的升温速率为0.5-2℃/min，所述步骤 b中的逐步升温法的升温速率为2-4℃/min。
所述S5中的炭化炉产生的废气依次经过喷淋和碱液回收处理 后，排到大气中。
实施例2：
一种生态加香安全型木炭加工方法，包括以下步骤：
S1，取天然粘合剂100份，加入到200份水和200份工业乙醇的 混合液中，充分搅匀，得到粘合液A；
S2，取纤维木材，依次在粘合液A中浸润，稍稍过滤后，将浸 润粘合液A的纤维木材进行粘合，采用压塑法将粘合的木材进行压 制，制备一定长度和一定宽度的薪棒B；
S3，S2中压制产生的粉末料进行回收利用，压制后也得到一定 长度和一定宽度的薪棒B；
S4，将薪棒B依次通过太阳晾晒，热风干燥，得到干燥的薪棒C；
S5，将薪棒C送入炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，炭化 炉的温度保持在600℃，持续时间为20-30h，得到木炭D；
S6，将木炭D经过振动筛分法，去除灰分，得到成品木炭。
所述S1中，天然粘合剂的材料优选为淀粉，蛋白胶、天然橡胶 或松脂类植物脂；所述S2中，纤维木材的材料的优选为果树枝、盆 栽枝干及农作物秸秆，所述纤维木材中添加残花瓣或花粉废料。
所述S1中，混合液中水和工业乙醇的体积比为1:1。
所述S2和S3中的压塑法采用的模具为定型的液压槽加液压板。
所述压塑法压制出的薪棒B长度和宽度为定值，厚度稍有不同。
所述S2及S3中，液压槽加液压板的温度控制在120-200℃。
所述S4中太阳晾晒的时间为5-10h，热风干燥的时间为7-15h， 所述热风干燥的温度为120-180℃。
所述S5中的密封氧化燃烧炭化处理包括粘结剂固化阶段和炭化 烧结阶段：
a.粘结剂固化阶段，炭化炉的温度迅速升到100℃，采用逐步 升温法将温度提高到300℃，在300℃下保持5-10h；
b.炭化烧结阶段，采用逐步升温法将温度提高到600℃，在600℃ 下保持20-30h。
所述步骤a中的逐步升温法的升温速率为0.5-2℃/min，所述步骤 b中的逐步升温法的升温速率为2-4℃/min。
所述S5中的炭化炉产生的废气依次经过喷淋和碱液回收处理 后，排到大气中。
实施例3：
一种生态加香安全型木炭加工方法，包括以下步骤：
S1，取天然粘合剂100份，加入到350份水和350份工业乙醇的 混合液中，充分搅匀，得到粘合液A；
S2，取纤维木材，依次在粘合液A中浸润，稍稍过滤后，将浸 润粘合液A的纤维木材进行粘合，采用压塑法将粘合的木材进行压 制，制备一定长度和一定宽度的薪棒B；
S3，S2中压制产生的粉末料进行回收利用，压制后也得到一定 长度和一定宽度的薪棒B；
S4，将薪棒B依次通过太阳晾晒，热风干燥，得到干燥的薪棒C；
S5，将薪棒C送入炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，炭化 炉的温度保持在900℃，持续时间为20-30h，得到木炭D；
S6，将木炭D经过振动筛分法，去除灰分，得到成品木炭。
所述S1中，天然粘合剂的材料优选为淀粉，蛋白胶、天然橡胶 或松脂类植物脂；所述S2中，纤维木材的材料的优选为果树枝、盆 栽枝干及农作物秸秆，所述纤维木材中添加残花瓣或花粉废料。
所述S1中，混合液中水和工业乙醇的体积比为1:1。
所述S2和S3中的压塑法采用的模具为定型的液压槽加液压板。
所述压塑法压制出的薪棒B长度和宽度为定值，厚度稍有不同。
所述S2及S3中，液压槽加液压板的温度控制在120-200℃。
所述S4中太阳晾晒的时间为5-10h，热风干燥的时间为7-15h， 所述热风干燥的温度为120-180℃。
所述S5中的密封氧化燃烧炭化处理包括粘结剂固化阶段和炭化 烧结阶段：
a.粘结剂固化阶段，炭化炉的温度迅速升到100℃，采用逐步 升温法将温度提高到300℃，在300℃下保持5-10h；
b.炭化烧结阶段，采用逐步升温法将温度提高到900℃，在900℃ 下保持20-30h。
所述步骤a中的逐步升温法的升温速率为0.5-2℃/min，所述步骤 b中的逐步升温法的升温速率为2-4℃/min。
所述S5中的炭化炉产生的废气依次经过喷淋和碱液回收处理 后，排到大气中。
以上实施例的成品木炭的产品质量如表1所示：
表1成品木炭的产品质量对比
如表1所示，灰分含量测试为完全燃烧产生的白灰含量，燃烧值 采用煤炭热值测定仪测试，压塑颗粒占比为压塑后过滤得到的颗粒与 木材原料总量的比例，孔隙率采用物理吸附法测定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，取天然粘合剂100份，加入到200-500份水和200-500份工业乙醇的混合液中，充分搅匀，得到粘合液A；
S2，取纤维木材，依次在粘合液A中浸润，稍稍过滤后，将浸润粘合液A的纤维木材进行粘合，采用压塑法将粘合的木材进行压制，制备一定长度和一定宽度的薪棒B；
S3，S2中压制产生的粉末料进行回收利用，压制后也得到一定长度和一定宽度的薪棒B；
S4，将薪棒B依次通过太阳晾晒，热风干燥，得到干燥的薪棒C；
S5，将薪棒C送入炭化炉中进行密封氧化燃烧炭化处理，炭化炉的温度保持在600-1200℃，持续时间为20-30h，得到木炭D；
S6，将木炭D经过振动筛分法，去除灰分，得到成品木炭。
2.根据权利要求1所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S1中，天然粘合剂的材料优选为淀粉，蛋白胶、天然橡胶或松脂类植物脂；所述S2中，纤维木材的材料的优选为果树枝、盆栽枝干及农作物秸秆，所述纤维木材中添加残花瓣或花粉废料。
3.根据权利要求1所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S1中，混合液中水和工业乙醇的体积比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S2和S3中的压塑法采用的模具为定型的液压槽加液压板。
5.根据权利要求4所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述压塑法压制出的薪棒B长度和宽度为定值，厚度稍有不同。
6.根据权利要求1及权利要求4所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S2及S3中，液压槽加液压板的温度控制在120-200℃。
7.根据权利要求1所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S4中太阳晾晒的时间为5-10h，热风干燥的时间为7-15h，所述热风干燥的温度为120-180℃。
8.根据权利要求1所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S5中的密封氧化燃烧炭化处理包括粘结剂固化阶段和炭化烧结阶段：
a.粘结剂固化阶段，炭化炉的温度迅速升到100℃，采用逐步升温法将温度提高到300℃，在300℃下保持5-10h；
b.炭化烧结阶段，采用逐步升温法将温度提高到600-1200℃，在600-1200℃下保持20-30h。
9.根据权利要求8所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述步骤a中的逐步升温法的升温速率为0.5-2℃/min，所述步骤b中的逐步升温法的升温速率为2-4℃/min。
10.根据权利要求1所述的一种生态加香安全型木炭加工方法，其特征在于，所述S5中的炭化炉产生的废气依次经过喷淋和碱液回收处理后，排到大气中。
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