[發明專利]一種植物源藥渣機制炭及其加工方法

無效

• 申請號: 200910116334.4
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101503642A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 蔣立科;程備久;洪勇;項燕;洪雄;魏練平;陶芳;穆姝慧
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44;C10B53/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 吳啟運

一、技術領域

本發明涉及一種機制木炭及其制備方法，確切地說是一種植物源藥渣機制炭及其加工方法。

二、背景技術

我國是木炭生產使用大國，僅化工、冶金、食品加工木炭年需求量達1200萬噸，木炭出口亦達幾百萬噸以上。國家統計資料表明，每年農作物剩余物為60～70億噸，其利用率為20％，而80％被腐爛拋棄。盡管隨著國家天然林保護工程的實施，木炭的生產和出口受到限制，但其需求量仍在逐年增加、供不應求，供需矛盾突出。鑒此，人們利用農林業加工腳料等廢棄物為原料加工炭化物，機制炭應運而生。作為木炭的一種替代品，它的熱值高、燃燒火力旺、無煙、無味、無污染，可解決生活能源緊張、環境污染問題，降低木炭生產成本。目前，國內的機制炭生產原料多為鋸木屑、刨花、碎木片、竹片及城市衛生有機物等，不僅原料來源數量不足，而且成本高，大部分機制炭成本高昂。

目前對利用農林業加工腳料等廢棄物為原料加工炭化物的方法，基本上均是成熟的化學燃氣法。經對國家專利數據庫查詢表明，圍繞機制炭的專利申請訖至2008年計有42項，涉及機制炭原材料的選擇及機制炭的加工方法。CN1613969A、CN1485403A、CN1251857A、CN1664065A分別公開了“利用稻殼或木屑制炭方法”、“榛桿及榛皮再生機制炭”、“一種利用農林廢棄物機制炭方法”和“生產機制炭的工藝方法及機制炭成型機”。CN101077979A、CN101157867A分別公開“實心體燃燒炭及其制法”、“一種機制木炭的制造方法”。CN1362470A、CN1648204A、CN1613970A分別公開了“玉米蕊機制成型炭制造方法及玉米蕊機制成型炭”、“山核桃外皮殼木炭及其加工方法”、“鋸木燒制木炭的配方及方法”。

上述專利申請所公開的除了原材料選擇及材料配方不同外，基本方法均是采用將原料擠壓或壓模成型，然后在炭化爐中升溫炭化。

三、發明內容

本發明旨在提供一種用植物源藥渣為主要原料的機制炭，所要解決的技術問題是通過改進配方和工藝提高機制炭的質量。

所謂植物源藥渣是指以植物中草藥以及油茶、山核桃果皮殼為原料的制藥廠、農藥廠等企業在提取其中的有效成分后丟棄的殘渣，這些殘渣含水量高，易腐敗，會污染堆集地附近的環境和水源。

本機制炭正是以上述植物源藥渣為主要原料，經自然涼干，以含木質素較高的松樹和/或杉樹和/或桑樹等枝條和/或竹片等為輔料，經破碎成碎屑，兩者按一定比例混合后擠壓成帶有通孔的坯料，坯料干燥后經干餾炭化得到的機制炭。所述的一定比例以重量百分比計，藥渣55～85％，輔料15～45％。

本機制炭的加工方法包括原料的混合、擠壓成坯、坯料干燥和干餾炭化，與現有技術的區別是所述的坯料是在溫度≥200℃、壓強≥3kg/cm²條件下擠壓成帶有通孔的坯料，坯料干燥至含水率≤15％(重量百分比)時送炭化爐干餾炭化。

在200℃以上溫度和3kg以上壓力時，混合料中的輔料便會釋放粘稠的木質素類等膠狀物質，同時木質素亦被軟化、液化，坯料在粘結和壓力雙重作用下成型，質地均勻、致密，無裂紋，這有利于提高機制炭的強度。

坯料中的通孔一是利于干燥，二是炭化時利于通風，在炭化爐中碼放坯料時，通孔應對齊。

所述的干餾炭化同其他農林廢棄物加工機制炭一樣，也是利用坯料自燃形成的溫度進行干餾，為維持爐內有足夠的溫度，每隔一定時間要通風供氧一次，間隔時間和通風時間視炭化爐的大小和保溫效果而定。

本方法由坯料干餾形成機制炭時損耗率<3％。機制炭強度高，以加工的方棒形(5?x?5x?60)機制炭為例，自1.5米高自由落下不斷裂，這使其在貯運過程中損耗率極低。強度大，熱值高，頗受外商青睞，已批量出口日本。

本機制炭外觀黑色，各項理化指標見表1。

表1?機制炭指標

四、具體實施方式

非限定實施例敘述如下：

1、取自然涼干的植物源藥渣(含油茶、山核桃的果皮殼)60kg，取松樹枝條25kg、竹片5kg、桑樹枝條10kg，破碎成碎屑，混合均勻后于250℃和4kg/cm²壓強下擠壓成坯料。所需溫度一方面取自炭化爐的余熱(升高環境溫度有利于干燥)，一方面來自混合料的壓縮熱。坯料截面正方形，規格5.0?x?5.0?x?60cm，正中心通孔(內徑為1.5-2.0cm)，干燥脫水至含水率14％。