CN108373928A - 一种煤质机制炭制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤质机制炭制备方法，具体制作工艺步骤如下：a，选择煤炭作为材料，将经筛选的煤炭进行人工或机械粉碎，通过粉碎使物料达80‑‑100目；b，将粉碎的原料进行脱水干燥，可采用自然干燥或加热干燥，使其含水量低于10％；c，将干燥后的原料进行挤压，通过将物料装入机制炭成型机内，挤压成捧状，其压力为60兆帕，温度控制在100‑140℃；d，将棒状的材料进行脱烟炭化，将成型捧装入炭化炉，炭化时间为6‑10小时；e，将炭化好的机制炭进行冷却至50℃以下，即完成加工。本发明采用煤作为原料，避免了加工过程的废气排放，快速有效进行降温，保证了机制炭的质量，整体方法简单科学，制得推广。

Description

一种煤质机制炭制备方法
技术领域
本发明涉及机制炭加工技术领域，尤其是一种煤质机制炭制备方法。
背景技术
机制炭多数是经烘干炉烘干成干湿度适当的标准原材料，冷却后进入成型机(制棒机)，再经高温，高压塑化后成型为薪棒(半成品)，经炭化炉(碳化炉的形式多种多样，一般为砖土窑)炭化即成成品机制木炭。
机制炭包括低温炭、中温炭和高温炭，低温炭，其质地疏松，含碳量低，机械强度差，用手掂起来，感觉轻飘飘的，它主要用于工农业(如炼硅厂)，取暖和火锅等；中温炭烧烤炭，其质地比低温炭紧密，含碳量略高于低温炭.用手掂起来，有"沉"的感觉.它主要用于烧烤，此外也可以用于工农业，取暖及火锅等；高温优质炭，它是由高温炉烧炼而成.其质地硬实，用手掂起来较重，能沉于水，敲打时能发出钢音，它的含碳量大，挥发份和灰分小，燃烧时无火焰，耐烧度是低温炭的3倍，是中温炭的2倍。
机制木炭主要特点：密度大，热值高，无烟、无味、无污染、不爆炸、易燃，是国际上公认的绿色环保产品,传统叫多数机制炭，选择稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米杆、高粱杆等皆用作原料，加工过程中会产生大量废气，包括CO,C02,H2，SO2等，生产方法不够环保，针对这些问题，在这里我们提出一种煤质机制炭制备方法。
发明内容
本发明为解决上述技术不足，采用改性的技术方案，一种煤质机制炭制备方法，具体制作工艺步骤如下：
a，选择煤炭作为材料，将经筛选的煤炭进行人工或机械粉碎，通过粉碎使物料达80--100目；
b，将粉碎的原料进行脱水干燥，可采用自然干燥或加热干燥，使其含水量低于10％；
c，将干燥后的原料进行挤压，通过将物料装入机制炭成型机内，挤压成捧状，其压力为60兆帕，温度控制在100-140℃；
d，将棒状的材料进行脱烟炭化，将成型捧装入炭化炉，炭化时间为6-10小时；
e，将炭化好的机制炭进行冷却至50℃以下，即完成加工。
作为本发明的进一步优选方式，所述机制炭的质量指标为:含碳量90％以上，挥发份<12％，水份<4％，灰份<4％，发热量8200大卡以上。
作为本发明的进一步优选方式，步骤b中，加热干燥具体是，将原料加入密封罐内部，利用高温气体加压进行加压，提供高温的气体至密封罐中，以使该密封罐内的压力大于760托小于1500托，并通过该高温气体加热该被干燥物。
作为本发明的进一步优选方式，步骤d中，所述机制炭的炭化工序具体步骤如下，
S1，干燥阶段：此阶段基本无化学变化，材料中的水分在外热的条件下被烘干，反应缓慢，产生白色气体，此阶段时间较短，在6个小时左右，在封窑后2—4个小时内产生的水汽最大，应及时排出，控制闷在窑里的水汽，避免损坏材料；
S2，预炭化阶段：比较不稳定的组分半纤维素开始分解，气体的颜色由白色渐渐变为棕褐色，气体可以回收，提炼木醋酸，气体如不回收，可将其点燃，点燃后无污染排放；
S3，炭化阶段：占主要组成部分的纤维素和木质素开始剧烈热解，气体颜色变为暗褐色，排放物由液体包括醋酸、甲醇、木焦油和气体包括二氧化碳、甲烷、乙烯两部分组成，可进行回收利用，如不回收也可将其点燃，控制氧气输送量，保持缓慢反应；
S4，煅烧阶段：热解过程基本结束，基本无气体产生，主要是排出残留的挥发性物质，提高固定炭的含量，产生的气体可点燃，煅烧温度控制在800-1200℃，控制时间1-2h。
作为本发明的进一步优选方式，步骤a中，煤炭在进行粉碎过后可以配合溜槽进行顺溜，配合风机进行吹落杂质，粉碎可选择电动机带动粉碎刀片进行粉碎，电动机转速可控制在200-320r/min。
作为本发明的进一步优选方式，步骤e中，冷却的方法，主要向排放的热态机制炭中掺入冷态机制炭，使混合的热态机制炭和冷态机制炭自然降温，其中，冷态机制炭的用量按重量计不少于热态机制炭的10％，冷态机制炭的温度控制在-30℃与5℃之间。
本发明采用煤作为原料，避免了加工过程的废气排放，同时可以将加工过程中产生的醋酸、甲醇、木焦油和气体包括二氧化碳、甲烷、乙烯进行回收利用，原料成本低，能进行大批量加工，同时采用科学的冷却方法，快速有效进行降温，保证了机制炭的质量，整体方法简单科学，制得推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种煤质机制炭制备方法，具体制作工艺步骤如下：
a，选择煤炭作为材料，将经筛选的煤炭进行人工或机械粉碎，通过粉碎使物料达80--100目；
b，将粉碎的原料进行脱水干燥，可采用自然干燥或加热干燥，使其含水量低于10％；
c，将干燥后的原料进行挤压，通过将物料装入机制炭成型机内，挤压成捧状，其压力为60兆帕，温度控制在100-140℃；
d，将棒状的材料进行脱烟炭化，将成型捧装入炭化炉，炭化时间为6-10小时；
e，将炭化好的机制炭进行冷却至50℃以下，即完成加工。
所述机制炭的质量指标为:含碳量90％以上，挥发份<12％，水份<4％，灰份<4％，发热量8200大卡以上。
步骤b中，加热干燥具体是，将原料加入密封罐内部，利用高温气体加压进行加压，提供高温的气体至密封罐中，以使该密封罐内的压力大于760托小于1500托，并通过该高温气体加热该被干燥物。
步骤d中，所述机制炭的炭化工序具体步骤如下，
S1，干燥阶段：此阶段基本无化学变化，材料中的水分在外热的条件下被烘干，反应缓慢，产生白色气体，此阶段时间较短，在6个小时左右，在封窑后2—4个小时内产生的水汽最大，应及时排出，控制闷在窑里的水汽，避免损坏材料；
S2，预炭化阶段：比较不稳定的组分半纤维素开始分解，气体的颜色由白色渐渐变为棕褐色，气体可以回收，提炼木醋酸，气体如不回收，可将其点燃，点燃后无污染排放；
S3，炭化阶段：占主要组成部分的纤维素和木质素开始剧烈热解，气体颜色变为暗褐色，排放物由液体包括醋酸、甲醇、木焦油和气体包括二氧化碳、甲烷、乙烯两部分组成，可进行回收利用，如不回收也可将其点燃，控制氧气输送量，保持缓慢反应；
S4，煅烧阶段：热解过程基本结束，基本无气体产生，主要是排出残留的挥发性物质，提高固定炭的含量，产生的气体可点燃，煅烧温度控制在800-1200℃，控制时间1-2h。
步骤a中，煤炭在进行粉碎过后可以配合溜槽进行顺溜，配合风机进行吹落杂质，粉碎可选择电动机带动粉碎刀片进行粉碎，电动机转速可控制在200-320r/min。
步骤e中，冷却的方法，主要向排放的热态机制炭中掺入冷态机制炭，使混合的热态机制炭和冷态机制炭自然降温，其中，冷态机制炭的用量按重量计不少于热态机制炭的10％，冷态机制炭的温度控制在-30℃与5℃之间。
综上，本发明采用煤作为原料，避免了加工过程的废气排放，同时可以将加工过程中产生的醋酸、甲醇、木焦油和气体包括二氧化碳、甲烷、乙烯进行回收利用，原料成本低，能进行大批量加工，同时采用科学的冷却方法，快速有效进行降温，保证了机制炭的质量，整体方法简单科学，制得推广。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种煤质机制炭制备方法，其特征在于：具体制作工艺步骤如下：
a，选择煤炭作为材料，将经筛选的煤炭进行人工或机械粉碎，通过粉碎使物料达80--100目；
b，将粉碎的原料进行脱水干燥，可采用自然干燥或加热干燥，使其含水量低于10％；
c，将干燥后的原料进行挤压，通过将物料装入机制炭成型机内，挤压成捧状，其压力为60兆帕，温度控制在100-140℃；
d，将棒状的材料进行脱烟炭化，将成型捧装入炭化炉，炭化时间为6-10小时；
e，将炭化好的机制炭进行冷却至50℃以下，即完成加工。
2.根据权利要求1所述的一种煤质机制炭制备方法，其特征在于，所述机制炭的质量指标为:含碳量90％以上，挥发份<12％，水份<4％，灰份<4％，发热量8200大卡以上。
3.根据权利要求1所述的一种煤质机制炭制备方法，其特征在于，步骤b中，加热干燥具体是，将原料加入密封罐内部，利用高温气体加压进行加压，提供高温的气体至密封罐中，以使该密封罐内的压力大于760托小于1500托，并通过该高温气体加热该被干燥物。
4.根据权利要求1所述的一种煤质机制炭制备方法，其特征在于，步骤d中，所述机制炭的炭化工序具体步骤如下，
S1，干燥阶段：此阶段基本无化学变化，材料中的水分在外热的条件下被烘干，反应缓慢，产生白色气体，此阶段时间较短，在6个小时左右，在封窑后2—4个小时内产生的水汽最大，应及时排出，控制闷在窑里的水汽，避免损坏材料；
S2，预炭化阶段：比较不稳定的组分半纤维素开始分解，气体的颜色由白色渐渐变为棕褐色，气体可以回收，提炼木醋酸，气体如不回收，可将其点燃，点燃后无污染排放；
S3，炭化阶段：占主要组成部分的纤维素和木质素开始剧烈热解，气体颜色变为暗褐色，排放物由液体包括醋酸、甲醇、木焦油和气体包括二氧化碳、甲烷、乙烯两部分组成，可进行回收利用，如不回收也可将其点燃，控制氧气输送量，保持缓慢反应；
S4，煅烧阶段：热解过程基本结束，基本无气体产生，主要是排出残留的挥发性物质，提高固定炭的含量，产生的气体可点燃，煅烧温度控制在800-1200℃，控制时间1-2h。
5.根据权利要求1所述的一种煤质机制炭制备方法，其特征在于，步骤a中，煤炭在进行粉碎过后可以配合溜槽进行顺溜，配合风机进行吹落杂质，粉碎可选择电动机带动粉碎刀片进行粉碎，电动机转速可控制在200-320r/min。
6.根据权利要求1所述的一种煤质机制炭制备方法，其特征在于，步骤e中，冷却的方法，主要向排放的热态机制炭中掺入冷态机制炭，使混合的热态机制炭和冷态机制炭自然降温，其中，冷态机制炭的用量按重量计不少于热态机制炭的10％，冷态机制炭的温度控制在-30℃与5℃之间。
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