一種用雲南松松果生產機制木炭的方法
2023-10-30 20:36:42 3
專利名稱：一種用雲南松松果生產機制木炭的方法
技術領域：
本發明涉及一種用雲南松松果生產機制木炭的方法。
背景技術：
中國高度重視開發利用可再生資源，把可再生資源開發利用作為推動經濟社會發展的重大舉措。2006年，中國正式實施「可再生能源法」。我們將堅持以科學發展觀統領經濟社會發展全局。加快調整經濟結構，轉變經濟增長方式，提高自主創新能力，發展循環經濟，保護生態環境，進ー步加大發展可再生能源的力度，促進經濟發展與人ロ、資源、環境相協調，努力建設節約型，環境友好型社會。(中華人民共和國主席胡錦濤在2005年11月5日在北京國際再生能源大會上的講話)機制木炭是將竹、木鋸末、邊角廢料、花生殼、稻殼、玉米秸杆、棉花杆之類的廢棄·物，經過粉碎(鋸末不用粉碎)、烘乾、高溫高壓過程，壓製成圓、稜或方形帶孔薪棒，然後將它放在炭化窯內乾餾而成的黑色物質。機制炭與普通樹炭相比，具有機械強度好，含碳量高，發熱量大，灰分小，燃燒時間長(一般為普通樹炭的2 4倍)，且無煙無味等特性。在雲南大部分貧困山區，毎年有上千萬噸雲南松雲南松松果成熟後自然脫落，在很大程度上對環境造成了汙染，加上山區農戶收集完松子後大量的雲南松雲南松松果(殼)被丟棄，沒有得到任何利用，是對資源的一種極大浪費。雲南松(Pinus yunnanensisFranch.)屬松科常綠喬木，又名青松、飛松、同紐同神(傈僳族名)、考機(佤族名)、塌戎(彝族名)。在雲南省境內100(T2800m的山坡上均有大量分布,姆年成熟後自然脫落的雲南松松果有近上千萬噸。機制木炭由於無煙、無味、無毒，可廣泛用於家庭取暖、燒烤食品，在エ業上可作為鋼鐵冶煉、矽鐵冶煉、銅冶煉過程中的還原劑和增炭劑，也可作為エ業原料，深加工活性炭、炸藥和ニ氧化硫等高附加值的化工產品。目前機制木炭生產エ藝有朱華生的發明(中國發明專利公開號CN1229831，
公開日1999年9月29日)將原料分為碎料和塊料，炭化後加入粘合劑擠壓成型，最後烘乾；李同奮的發明(中國發明專利公開號CN1.92458A，
公開日1994年9月21日)將糠醛渣除去雜物後制棒機壓成糠荃渣棒，經過乾燥和炭化，冷卻得到機制木炭；沈智傑的發明(中國發明專利公開號CN127268A，
公開日2001年I月10日)將甘蔗渣乾燥、粉碎、熱擠壓成型和炭化後得到的機制木炭，用於燒烤。但是，第一種エ藝的缺點是添加了水玻璃等粘結劑，増加了成本，發熱量較低、導致機制木炭灰分高，達不到國家標準，應用領域較窄；第二種和第三種的缺點是需要乾燥，擠壓成型設備的損耗大、能耗高，擠壓成型設備的推進器和成型筒的壽命較短，平均每天更換或維修I次，即使目前進行了改進，其壽命也只能維持一周，並且更換和維修的操作複雜，同時這三種エ藝對炭化過程中產生的煙氣沒有加以處理，直接排放，對環境的汙染大。因而，對廢棄的雲南松松果進行綜合開發利用，製成環保生態機制木炭具有重要意義，探索採用雲南松松果生產機制木炭，其單方深遠。
發明內容
本發明提出了一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，解決了現有技術中的不足，以自然脫落的雲南松松果為原料，將其粉碎後與粘土混合均勻，在室溫下擠壓成型製成棒後，再裝入炭化爐炭化，製成機制木炭，生產過程中產生的煙氣和液體通過管理全部回收，沒有任何排放，適合エ業化生產。本發明的技術方案是這樣實現的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，它以z 南松松果為原料，經粉碎、供幹、制棒、炭化和冷卻的エ藝過程，製備出機制木炭。I、粉碎雲南松松果的選擇最好選自的水分含量為10-12%的雲南松松果,將雲南松松果粉碎成粒徑為40-80目的松果粉，然後按重量百分比，松果粉90-95%，粘土 5-10%充分混合均勻，得松果、粘土混合粉。2、烘乾將粉碎エ藝過程後的松果、粘土混合粉，送入全自動烘乾機中，利用烘乾機中空氣的快速流動，在溫度為550-650°C下烘乾I. 5-2h，得烘乾後的松果、粘土混合粉。·3、制棒將烘乾後的松果、粘土混合粉放入制棒機製成口徑為5-6. Ocm的薪棒。4、炭化將制棒後的薪棒送入炭化爐中在一定的溫度下進行乾燥，它包括乾燥階段、預炭化階段、炭化階段和煅燒階段(I)乾燥階段在溫度為20_150°C下乾燥I. 5-2. 5小時；在這個階段中，熱分解速度非常緩慢，主要是木材中所含水分依靠外部供給的熱量進行蒸發，木質材料的化學組成幾乎沒有變化；(2)預炭化階段在溫度為50-275°C下乾燥2. 5-3. 5小時；在這個階段中，木質材料熱分解反應比較明顯，木質材料化學組成開始發生變化，其中不穩定的組分，如半纖維素分解生成ニ氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物質；乾燥階段和預炭化階段都需要外界供給熱量來保證熱解溫度的上升；(3)炭化階段在溫度為75-400°C下乾燥43_45小時；在這個階段中，木質材料急劇地進行熱分解，生成大量分解產物，生成的液體產物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油，生成的氣體產物中二氧化碳含量逐漸減少，而甲烷、こ烯等可燃性氣體逐漸增多，這ー階段放出大量反應熱，所以又稱為放熱反應階段。這些生成的大量分解產物，均通過管道進行全部回收。(4)煅燒階段在溫度為450-500°C下乾燥21-25小時，得炭化棒；這個階段依靠外部供給熱量進行木炭的煅燒，排出殘留在木炭中的揮發性物質(通過管道進行回收)，提高木炭的固定碳含量，這時生成液體產物已經很少。5、冷卻將炭化工藝流程後的炭化棒進行自然冷卻，得機制木炭。與現有技術相比，本發明的有益效果是I、本發明充分利用廢棄的雲南松松果為原料，在通過粉碎、烘乾、制棒、炭化、冷卻等エ藝後得到生態機制木炭，此方法生產的生態機制木炭熱量均在8000卡以上，燃燒時間均大於200分鐘。2、該方法大大降低了生態機制木炭的生產成本，生產過程中不產生對環境造成影響的「三廢」，且生產エ藝簡單，易於操作和推廣，適合エ業化生產。
圖I為本發明的エ藝流程圖。
具體實施例方式下面對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的其中的幾個實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一如圖I所示，一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，它以雲南松松果為原料，經粉碎、烘乾、制棒、炭化和冷卻的エ藝過程，製備出機制木炭I、粉碎將2. 2噸水分含量為10-12%的雲南松松果粉碎成粒徑為60目的松果粉，·然後將松果粉與0. 24噸的粘土混合均勻，得松果、粘土混合粉；2、烘乾將粉碎エ藝過程後的松果、粘土混合粉送入全自動烘乾機中，在溫度為550°C下烘乾I. 5-2h，得烘乾後的松果、粘土混合粉；3、制棒將烘乾エ藝過程得到的烘乾後的松果、粘土混合粉放入制棒機製成口徑為5. Ocm的薪棒；4、炭化將制棒後的薪棒送入炭化爐中在一定的溫度下進行乾燥，包括乾燥階段、預炭化階段、炭化階段和煅燒階段(I)乾燥階段在溫度為60°C下乾燥2. 0小時；(2)預炭化階段在溫度為150°C下幹3. 0小時；(3)炭化階段在溫度為350°C下乾燥44. 0小吋；(4)煅燒階段在溫度為450°C下乾燥23. 0小時，得炭化棒。5、冷卻將炭化工藝流程後的炭化棒進行自然冷卻，得機制木炭。實施例ニ 如圖I所示，一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，它以水分含量為10-12%的雲南松松果為原料，經粉碎、烘乾、制棒、炭化和冷卻的エ藝過程，製備出機制木炭I、粉碎將3. 5噸水分含量為10-12%的雲南松松果粉碎成粒徑為40目的松果粉，然後將松果粉與0. 18噸的粘土混合均勻，得松果、粘土混合粉。2、烘乾將粉碎エ藝過程後的松果、粘土混合粉送入全自動烘乾機中，在溫度為600°C下烘乾I. 5-2h，得烘乾後的松果、粘土混合粉。3、制棒將烘乾エ藝過程得到的烘乾後的松果、粘土混合粉放入制棒機製成口徑為5. 5cm的薪棒。4、炭化將制棒後的薪棒送入炭化爐中在一定的溫度下進行乾燥，包括乾燥階段、預炭化階段、炭化階段和煅燒階段(I)乾燥階段在溫度為20°C下乾燥2. 5小時；(2)預炭化階段在溫度為105°C下幹3. 5小吋；(3)炭化階段在溫度為300°C下乾燥45. 0小吋；(4)煅燒階段在溫度為450°C下乾燥25. 0小時，得炭化棒。5、冷卻將炭化工藝流程後的炭化棒進行自然冷卻，得機制木炭。
實施例三如圖I所示，一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，它以水分含量為10-12%的z 南松松果為原料，經粉碎、供幹、制棒、炭化和冷卻的エ藝過程，製備出機制木炭。I、粉碎將3. 0噸水分含量為10-12%的雲南松松果粉碎成粒徑為80目的松果粉，然後將松果粉與0. 23噸的粘土混合均勻，得松果、粘土混合粉。2、烘乾將粉碎エ藝過程後的松果、粘土混合粉送入全自動烘乾機中，在溫度為650°C下烘乾I. 5-2h，得烘乾後的松果、粘土混合粉。3、制棒將烘乾エ藝過程得到的烘乾後的松果、粘土混合粉放入制棒機製成口徑為6. Ocm的薪棒。4、炭化將制棒後的薪棒送入炭化爐中在一定的溫度下進行乾燥，包括乾燥階段、預炭化階段、炭化階段和煅燒階段·(I)乾燥階段在溫度為150°C下乾燥I. 5小時；(2)預炭化階段在溫度為275°C下幹2. 5小吋；(3)炭化階段在溫度為400°C下乾燥43. 0小吋；(4)煅燒階段在溫度為500°C下乾燥21. 0小時，得炭化棒。5、冷卻將炭化工藝流程後的炭化棒進行自然冷卻，得機制木炭。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於它以雲南松松果為原料，經粉碎、烘乾、制棒、炭化和冷卻的工藝過程，製備出機制木炭。
2.根據權利要求I所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述雲南松松果的水分含量為10-12%。
3.根據權利要求I所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述粉碎的工藝過程為，將雲南松松果粉碎成粒徑為40-80目的松果粉，然後按重量百分比，松果粉90-95%，粘土 5-10%充分混合均勻，得松果、粘土混合粉。
4.根據權利要求I所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述烘乾的工藝過程為，將粉碎工藝過程後的松果、粘土混合粉，在溫度為550-650°C下烘乾I.5-2h，得烘乾後的松果、粘土混合粉。
5.根據權利要求I所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述制棒的工藝流程為將烘乾後的松果、粘土混合粉製成口徑為5-6. Ocm的薪棒。
6.根據權利要求I所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述炭化的工藝流程為，將制棒後的薪棒在一定的溫度下進行乾燥，包括乾燥階段、預炭化階段、炭化階段和煅燒階段 (1)乾燥階段在溫度為20-150°C下乾燥I.5-2. 5小時； (2)預炭化階段在溫度為50-275°C下乾燥2.5-3. 5小時； (3)炭化階段在溫度為75-400°C下乾燥43-45小時； (4)煅燒階段在溫度為450-500°C下乾燥21-25小時，得炭化棒。
7.根據權利要求6所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述炭化的工藝流程為，將制棒後的薪棒在一定的溫度下進行乾燥，包括乾燥階段、預炭化階段、炭化階段和煅燒階段 (1)乾燥階段在溫度為20-150°C下乾燥2.0小時； (2)預炭化階段在溫度為50-275°C下幹3.0小時； (3)炭化階段在溫度為75-400°C下乾燥44.0小時； (4)煅燒階段在溫度為450-500°C下乾燥23.0小時，得炭化棒。
8.根據權利要求I所述的一種用雲南松松果生產機制木炭的方法，其特徵在於所述冷卻的工藝流程為將炭化工藝流程後的炭化棒進行自然冷卻，得機制木炭。
全文摘要
本發明提出了一種用雲南松松果生產機制木炭的方法。它以雲南松松果為原料，經粉碎、烘乾、制棒、炭化和冷卻的工藝過程，製備出機制木炭。與現有技術相比，本發明的有益效果是以自然脫落的雲南松松果為原料，將其粉碎後與粘土混合均勻，在室溫下擠壓成型製成棒後，再裝入炭化爐炭化，製成機制木炭，生產過程中產生的煙氣和液體通過管理全部回收，沒有任何排放，適合工業化生產。
文檔編號C10B57/00GK102786968SQ201210268740
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者王俊人 申請人:王俊人