專利名稱：一種植物源藥渣機制炭及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)我國是木炭生產(chǎn)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(tǒng)計資料表明，每年農(nóng)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(chǎn)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(nóng)林業(yè)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(huán)境污染問題，降低木炭生產(chǎn)成本。 目前，國內(nèi)的機制炭生產(chǎn)原料多為鋸木屑、刨花、碎木片、竹片及城市衛(wèi)生有機物等，不僅 原料來源數(shù)量不足，而且成本高，大部分機制炭成本高昂。目前對利用農(nóng)林業(yè)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(jīng)對國家專利數(shù)據(jù)庫査詢表明，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(nóng)林廢棄物機制炭方法"和"生產(chǎn)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 "玉米潔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(fā)明內(nèi)容本發(fā)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(shù)問題是通過改 進配方和工藝提高機制炭的質(zhì)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(nóng)藥廠等 企業(yè)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(huán)境和水源。3本機制炭正是以上述植物源藥渣為主要原料，經(jīng)自然涼干，以含木質(zhì)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(jīng)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(jīng)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(xiàn)有技術(shù)的 區(qū)別是所述的坯料是在溫度》200'C、壓強》3kg/cn^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'C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(zhì)素類等膠狀 物質(zhì)，同時木質(zhì)素亦被軟化、液化，坯料在粘結(jié)和壓力雙重作用下成型，質(zhì)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(nóng)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(nèi)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(5x5 x60)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l。表l機制炭指標項目指 標國家規(guī)定檢驗結(jié)果水分％《4.52.0灰分％《3.02.2揮發(fā)分％《5.04.9熱值％》78007866固體炭％》85.592.9硫含量％《0. 0060. 004未炭化物0未檢出四具體實施方式
非限定實施例敘述如下-41、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'C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(huán)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(guī)格5. 0 x 5. 0 x 60cm，正中心通孔(內(nèi)徑為1. 5-2. Ocm)，干燥脫水至含 水率14% 。
將坯料堆碼到立式炭化爐內(nèi)，通孔向上對齊。在堆碼的坯料頂端置放引燃物，點燃后使 坯料自燃，密閉炭化爐，當冒出的青煙中混有黑煙時通風供氧至黑煙消失，當青煙變?yōu)榘谉?時表明炭化完全，冷卻后啟爐出料。
2、 取自然涼干的植物源藥渣70kg，松樹枝條、杉樹枝條和桑樹枝條各10kg，破碎成碎 屑。以后操作同實施例l.
3、 取自然涼干的植物源藥渣80kg，松樹枝條5kg，杉樹枝條10kg,竹片5kg，破碎成 碎屑。以后操作同實施例l。
權(quán)利要求
1、一種植物源藥渣機制炭，以植物中草藥、油茶和山核桃果皮殼提取其有效成分后的殘渣即植物源藥渣為原料，其特征在于植物源藥渣與輔料經(jīng)混合、壓坯、干燥、炭化后得到的機制炭，植物源藥渣和輔料的重量百分比分別為55～85％和15～45％；所述的輔料選自破碎后的松樹枝條和/或杉樹枝條和/或桑樹枝條和/或竹片。
2、 由權(quán)利要求1所述的機制炭的加工方法，包括原料的混合、擠壓成坯、坯料干燥和干 餾炭化，其特征在于所述的坯料是在溫度》20(TC、壓強^3kg/cW條件下擠壓成帶有通孔 的坯料，坯料干燥至含水率《15%后送炭化爐干餾炭化。
全文摘要
一種植物源藥渣機制炭是以提取有效成分后的植物中草藥、油茶和山核桃果皮殼的殘渣與輔料經(jīng)混合、壓坯、干燥、炭化后得到的機制炭，植物源藥渣與輔料的重量百分比為55～85％和15～45％，所述的輔料選自破碎后的松樹枝條和/或杉樹枝條和/或桑樹枝條和/或竹片。坯料在溫度≥200℃、壓強≥3kg/cm²條件擠壓成帶有通孔的坯料，干燥至含水率≤15％后送炭化爐干餾炭化。本機制炭外觀黑色，表面光滑，尺寸均勻，強度高，熱值高，頗受外商青睞，已批量出口日本。
文檔編號C10B53/02GK101503642SQ20091011633
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者勇 洪, 雄 洪, 程備久, 穆姝慧, 蔣立科, 芳 陶, 燕 項, 魏練平 申請人:安徽農(nóng)業(yè)大學