CN111944577A - 一种低成本环保机制木炭的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本环保机制木炭的制备方法，包括以下步骤：将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；经高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在6‑10%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为350‑420℃，得到半成品待用；将上述得到的半成品码放、晾干待用；将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经500‑600℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。该方法不但成本低廉，而且有效利用了植物废料芡实壳，安全环保。

Description

一种低成本环保机制木炭的制备方法
技术领域
本发明涉及机制木炭技术领域，尤其涉及一种低成本环保机制木炭的制备方法。
背景技术
机制木炭又名机制炭、薪棒、人造炭、再生炭、无烟清洁炭，棒炭原料来源广泛，如稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米杆、高梁杆等皆可用作原料生产棒炭，以锯末、刨花、竹屑为最佳。由于机制木炭无烟以及无味和无毒，已经被广泛用于家庭取暖，烧烤食品；在工业领域，可作为工业原料，深加工成活性炭等。因机制木炭密度大，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。
制备机制木炭的方法是以木屑(锯末)等为原料，经烘干炉烘干成千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，高压塑化后制成薪棒(半成品)，然后再经炭化炉炭化而成。使用挤压成型设备的目的是使含一定水分的原料成型，以利于后期的炭化或直接用于作为薪棒燃料，因此原料的含水量以及原料的组成是决定挤压温度的决定因素。
芡实，别名鸡头米、刺莲藕，为睡莲科植物芡，一年生水生草本。芡实根、茎、叶、果均可入药。然而通常情况下，大量的芡实壳用作饲料或废弃，十分可惜，而且会污染环境。关于芡实壳利用已有少量研究报道，但是主要集中在染料领域，从芡实壳中提取天然染料并应用于纺织品染色，对于增加天然染料品种与色谱，提高纺织品的附加价值，建设节约型、环境友好型社会具有十分重要的意义，但是染料提取对芡实壳的利用率非常低。本发明提供了一种以芡实壳染料提取后的废弃物为主要原料的机制木炭的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低成本环保机制木炭的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种低成本环保机制木炭的制备方法，包括以下步骤：
A将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎至60目，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；
B将上述二次滤渣，经200-250℃高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在6-10%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；
C将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为350-420℃，得到半成品待用；
D将上述得到的半成品码放、晾干待用；
E将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经500-600℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。
优选的，所述的步骤B中，所述的烟煤粉和硅藻土的粒径≤1mm。
优选的，所述的步骤B中，所述的烟煤为灰分低于5%的超低灰纯煤。
优选的，所述的步骤B中，所述的二次滤渣、烟煤粉和硅藻土的质量比为100：（8-12）：（3-5）。
优选的，所述的步骤C中，所述的成型机中升温速度为3-5℃/min，保温时间为5-6h。
优选的，所述的步骤E中，所述的炭化炉中升温速度为1-2℃/min，保温时间为2-3h。
本发明的有益之处在于：本发明公开了一种低成本环保机制木炭的制备方法，包括以下步骤：将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎至60目，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；将上述二次滤渣，经高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在6-10%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为350-420℃，得到半成品待用；将上述得到的半成品码放、晾干待用；将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经500-600℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。该方法不但成本低廉，而且有效利用了植物废料芡实壳，安全环保。
具体实施方式
实施例1
一种低成本环保机制木炭的制备方法，包括以下步骤：
A将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎至60目，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；
B将上述二次滤渣，经225℃高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在8.5%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；
C将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为405℃，得到半成品待用；
D将上述得到的半成品码放、晾干待用；
E将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经550℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。
所述的步骤B中，所述的烟煤粉和硅藻土的粒径≤1mm。
所述的步骤B中，所述的烟煤为灰分低于5%的超低灰纯煤。
所述的步骤B中，所述的二次滤渣、烟煤粉和硅藻土的质量比为100：10：3.5。
所述的步骤C中，所述的成型机中升温速度为4.5℃/min，保温时间为5.5h。
所述的步骤E中，所述的炭化炉中升温速度为1.5℃/min，保温时间为2.5h。
实施例2
一种低成本环保机制木炭的制备方法，包括以下步骤：
A将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎至60目，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；
B将上述二次滤渣，经250℃高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在6%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；
C将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为420℃，得到半成品待用；
D将上述得到的半成品码放、晾干待用；
E将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经500℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。
所述的步骤B中，所述的烟煤粉和硅藻土的粒径≤1mm。
所述的步骤B中，所述的烟煤为灰分低于5%的超低灰纯煤。
所述的步骤B中，所述的二次滤渣、烟煤粉和硅藻土的质量比为100：12：3。
所述的步骤C中，所述的成型机中升温速度为5℃/min，保温时间为5h。
所述的步骤E中，所述的炭化炉中升温速度为2℃/min，保温时间为2h。
实施例3
一种低成本环保机制木炭的制备方法，包括以下步骤：
A将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎至60目，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；
B将上述二次滤渣，经200℃高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在10%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；
C将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为350℃，得到半成品待用；
D将上述得到的半成品码放、晾干待用；
E将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经600℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。
所述的步骤B中，所述的烟煤粉和硅藻土的粒径≤1mm。
所述的步骤B中，所述的烟煤为灰分低于5%的超低灰纯煤。
所述的步骤B中，所述的二次滤渣、烟煤粉和硅藻土的质量比为100：8：5。
所述的步骤C中，所述的成型机中升温速度为3℃/min，保温时间为6h。
所述的步骤E中，所述的炭化炉中升温速度为1℃/min，保温时间为3h。
将实施例1中的烟煤粉去除，其余配比和制备方法不变。
以下对实施例1-3和对比例1制备的低成本环保机制木炭进行性能测试，得到如下测试结果；具体结果见表1。
表1：实施例1-3和对比例1制备的低成本环保机制木炭的性能测试结果；
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
机制木炭得率% 48 47 50 35
灰分% 16.2 16.0 16.1 24.7
固定碳含量% 72.5 72.1 72.7 59.5
热值kcal/kg 5875 5766 5891 4211
以上数据按照国标GB/T17664-1999进行检测。
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 (6)

1.种低成本环保机制木炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A将芡实壳原料清水冲洗干净，自然晾干或低温风干后，机械粉碎至60目，将粉碎好的芡实壳粉超声波提取，得含天然染料滤液及滤渣，对滤渣进行二次提取，得到二次滤渣；
B将上述二次滤渣，经200-250℃高温进行烘干，所得滤渣粉料的含水量在6-10%，然后和烟煤粉、硅藻土混合，得到混合粉料；
C将上述烘干后的混合粉料通过制棒成型机进行半成品成型加工，制棒成型；机内的加热温度为350-420℃，得到半成品待用；
D将上述得到的半成品码放、晾干待用；
E将上述晾干后的半成品装入炭化炉，经500-600℃炭化，自然冷却，即得机制木炭。
2.权利要求1所述的低成本环保机制木炭的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的烟煤粉和硅藻土的粒径≤1mm。
3.权利要求1所述的低成本环保机制木炭的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的烟煤为灰分低于5%的超低灰纯煤。
4.权利要求1所述的低成本环保机制木炭的制备方法，其特征在于，所述的步骤B中，所述的二次滤渣、烟煤粉和硅藻土的质量比为100：（8-12）：（3-5）。
5.权利要求1所述的低成本环保机制木炭的制备方法，其特征在于，所述的步骤C中，所述的成型机中升温速度为3-5℃/min，保温时间为5-6h。
6.权利要求1所述的低成本环保机制木炭的制备方法，其特征在于，所述的步骤E中，所述的炭化炉中升温速度为1-2℃/min，保温时间为2-3h。
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