機(jī)制木炭制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)制木炭制備方法，包括以下步驟：1、原料篩選，選用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料作為原料；2、原料粉碎；3、烘干；4、制棒；5、炭化。本發(fā)明通過選用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料作為原料，利用其本身具有較高纖維素的特點(diǎn)，在高溫條件下纖維素軟化成熔融狀態(tài)，從而壓制成薪棒，省去了粘結(jié)劑的添加，降低了機(jī)制木炭的制作成本，保護(hù)環(huán)境。
【專利說明】機(jī)制木炭制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)制木炭制備方法，具體的說涉及一種無需添加粘合劑的機(jī)制木炭制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)制木炭是機(jī)制薪棒在炭化裝置中隔氧或少量通氧的條件下，加熱分解而得的，其熱值在8000大卡/kg，其燃燒時(shí)沒有SO2的排放，可做到?jīng)]有煙塵，是一種清潔燃料。
[0003]而現(xiàn)有的機(jī)制木炭制備過程中通常需要添加粘合劑，這大大增大了機(jī)制木炭制備的成本，此外，粘合劑的添加對(duì)加工者和使用者的身體的健康均造成一定的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種機(jī)制木炭制備方法，能夠避免粘合劑的使用，降低機(jī)制木炭制備的成本，保護(hù)環(huán)境，提高機(jī)制木炭制備的效率。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
[0006]一種機(jī)制木炭制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)原料篩選:
[0008]選用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料中的任意一種或幾種進(jìn)行混合作為原料，所述糠醛渣混合料是糠醛渣和纖維素混合物的混合料，所述纖維素混合物為玉米毛、玉米芯和木屑中的任意一種，所述糠醛渣與所述纖維素混合物的混合重量比為4: I ；
[0009](2)原料粉碎:
[0010]將原料送到粉碎機(jī)中粉碎為5-10mm粒徑的顆粒；
[0011](3)烘干:
[0012]將粉碎后的原料進(jìn)行烘干，烘干溫度為150-200°C，烘干時(shí)長(zhǎng)為3_4h，烘干后的原料的水分低于5wt% ；
[0013](4)制棒:
[0014]將烘干后的原料立即送入壓制模具中進(jìn)行壓制，得到密度為1100_1300kg/m3的薪棒;
[0015](5)炭化:
[0016]將制備的薪棒送入炭化爐中進(jìn)行炭化處理，炭化爐中的溫度保持在500-600°C，持續(xù)時(shí)間為5-7日，便可得到木炭。
[0017]優(yōu)選的，在所述原料篩選和所述原料粉碎過程中還設(shè)有原料預(yù)除水過程，所述原料預(yù)除水過程為通過對(duì)原料晾曬或烘干的方式，降低原料的含水量，得到含水量低于12wt%的原料。
[0018]優(yōu)選的，在炭化前對(duì)薪棒進(jìn)行切割處理，得到若干個(gè)薪棒段，每個(gè)所述薪棒段的長(zhǎng)度為10_30cm,直徑為3_8cm。
[0019]優(yōu)選的，在制棒過程中，對(duì)原料進(jìn)行壓制時(shí)，薪棒內(nèi)部溫度達(dá)到300°C以上。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]通過篩選的玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料作為原料，這樣的原料中含有的纖維素較高，經(jīng)過烘干后，立馬送入模具中壓制，使得壓制的原料溫度較高，壓制的過程中，也會(huì)繼續(xù)升高壓制的原料中的溫度，使得原料中的纖維素軟化(熔融狀態(tài))，從而起到粘結(jié)的作用，從而壓制形成薪棒，為后續(xù)炭化提供必要的條件支持。
[0022]考慮到原料中含水量較高的情況下，對(duì)粉碎是極為不利的，通過晾曬或烘干的方式降低原料中的含水量，方便對(duì)原料進(jìn)行粉碎。
[0023]將薪棒切割為統(tǒng)一規(guī)格的薪棒段，便于后續(xù)炭化處理的薪棒段的放置，也便于對(duì)得到的木炭的存放，相對(duì)于對(duì)較長(zhǎng)的木炭進(jìn)行切割，由于木炭的較脆，在對(duì)其切割過程中，切割面不平整，對(duì)木炭的本體的傷害較大，造成較大的木炭的浪費(fèi)，而對(duì)薪棒的切割則不會(huì)出現(xiàn)上述問題。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明涉及一種機(jī)制木炭制備方法，包括以下步驟:
[0025](I)原料篩選:
[0026]選用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料中的任意一種或幾種進(jìn)行混合作為原料，所述糠醛渣混合料包括糠醛渣和木屑，所述糠醛渣與所述木屑的混合比(重量比)為4:1 ;
[0027]需要解釋的是，玉米毛是玉米芯在粉碎過程中飄散的鱗片狀、透明的飄散物，準(zhǔn)確的說是玉米芯上結(jié)出玉米粒的部分(玉米粒的根部)。
[0028]所述糠醛渣為玉米芯在生物水解過程中所產(chǎn)生的廢料，其內(nèi)含有大量的纖維素(但相對(duì)于玉米毛和玉米芯中的纖維素少)。
[0029]需要說明的是糠醛渣混合料并不限定于糠醛渣與木屑(木屑中含有大量的纖維素，這樣使得糠醛渣混合物中含有大量的纖維素)的混合，也可以為糠醛渣與玉米毛、玉米秸桿或玉米芯的混合，只需控制其混合的重量比為4: I即可。
[0030]需要強(qiáng)調(diào)的是，本申請(qǐng)中所述的原料可以為單一的玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料，也可以為以上三種單一原料中的任意幾種進(jìn)行任意比例的混合。
[0031](2)預(yù)除水:
[0032]將原料進(jìn)行晾曬或烘干，以降低原料中的水分，以保證原料的含水量低于12wt%。
[0033]此步驟主要是為了在一定程度上去除原料中的水分，以使得原料符合后續(xù)粉碎的要求，當(dāng)然，如原料中的含水量原本就低于12wt %，也可不進(jìn)行該步驟。
[0034](3)原料粉碎:
[0035]將原料送到粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，將原料粉碎為規(guī)格為5-10_粒徑的顆粒即可。為后續(xù)壓制提供必要的條件。
[0036](4)烘干:
[0037]將粉碎后的原料送入烘干機(jī)中進(jìn)行烘干，其烘干溫度為150-200°C，烘干時(shí)長(zhǎng)為3-4h，并保證烘干后的原料的含水量低于5wt%，為后續(xù)制棒作準(zhǔn)備。
[0038]需要說明的是，在烘干過程中，長(zhǎng)時(shí)間的烘干過程，使得原料本身的溫度也較高(達(dá)到 180 0C ) ο
[0039](5)制棒:
[0040]將烘干后的原料立即送入壓制模具中進(jìn)行壓制，得到密度為1100_1300kg/m3的薪棒。
[0041 ] 需要說明的是，送入模具中的原料為，剛烘干的原料(其溫度很高)，壓制過程中，模具對(duì)原料的擠壓也會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使得原料的溫度能夠上升到300°C，而在原料的溫度達(dá)到200°C時(shí)，原料中的纖維素便會(huì)軟化(熔融狀態(tài))，熔融狀態(tài)的纖維素便會(huì)起到一定的粘結(jié)的作用，這樣在纖維素和外部壓力的共同作用下，便會(huì)將原料壓制成薪棒。通過這樣的方式，便可省去粘結(jié)劑的使用，降低制作機(jī)制木炭的成本。
[0042]當(dāng)然，為了保證壓制時(shí)原料內(nèi)部溫度能夠達(dá)到300°C，可相應(yīng)的在模具中加入相應(yīng)的加熱裝置，為原料加熱，保證原料溫度達(dá)到相應(yīng)的溫度，保證本方法的順利實(shí)施。關(guān)于加熱裝置的設(shè)置，可采用現(xiàn)有任意電加熱方式均可，在此不再贅述。
[0043]經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，所得到的薪棒，在手搓時(shí)無掉渣情況的發(fā)生，在500N的作用下，薪棒未發(fā)生明顯變形。
[0044]待薪棒冷卻后，便可對(duì)薪棒進(jìn)行切割，將薪棒切割為統(tǒng)一規(guī)格的薪棒段，所述薪棒段的長(zhǎng)度為10-30cm，直徑為3-8cm。統(tǒng)一規(guī)格的薪棒段便于后續(xù)炭化過程，也便于薪棒和木炭的存放和轉(zhuǎn)運(yùn)。
[0045](6)炭化:
[0046]將制備的薪棒送入炭化爐中進(jìn)行炭化處理，炭化爐中的溫度保持在500_600°C，持續(xù)時(shí)間為5-7日，便可得到木炭。
[0047]本發(fā)明中的炭化過程與現(xiàn)有的炭化過程無較大區(qū)別，其具體過程不再贅述。
[0048]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)制木炭制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)原料篩選: 選用玉米毛、玉米芯或糠醛渣混合料中的任意一種或幾種進(jìn)行混合作為原料，所述糠醛渣混合料是糠醛渣和纖維素混合物的混合料，所述纖維素混合物為玉米毛、玉米芯和木屑中的任意一種，所述糠醛渣與所述纖維素混合物的混合重量比為4: I ； (2)原料粉碎: 將原料送到粉碎機(jī)中粉碎為5-10mm粒徑的顆粒； (3)烘干: 將粉碎后的原料進(jìn)行烘干，烘干溫度為150-200°C，烘干時(shí)長(zhǎng)為3-4h，烘干后的原料的水分低于5wt% ； (4)制棒: 將烘干后的原料立即送入壓制模具中進(jìn)行壓制，得到密度為1100-1300kg/m3的薪棒； (5)炭化: 將制備的薪棒送入炭化爐中進(jìn)行炭化處理，炭化爐中的溫度保持在500-600°C，持續(xù)時(shí)間為5-7日，便可得到木炭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)制木炭制備方法，其特征在于:在所述原料篩選和所述原料粉碎過程中還設(shè)有原料預(yù)除水過程，所述原料預(yù)除水過程為通過對(duì)原料晾曬或烘干的方式，降低原料的含水量，得到含水量低于12wt%的原料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)制木炭制備方法，其特征在于:在炭化前對(duì)薪棒進(jìn)行切割處理，得到若干個(gè)薪棒段，每個(gè)所述薪棒段的長(zhǎng)度為10-30cm，直徑為3-8cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)制木炭制備方法，其特征在于:在制棒過程中，對(duì)原料進(jìn)行壓制時(shí)，薪棒內(nèi)部溫度達(dá)到300°C以上。
【文檔編號(hào)】C10L5/44GK104357122SQ201410546809
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】侯霄飛, 李佳林, 侯曉松 申請(qǐng)人:侯霄飛