專利名稱：木質(zhì)褐煤木炭及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種煤基木炭及其制作方法。
傳統(tǒng)的木炭均以木材為原料，以燜燒法進(jìn)行生產(chǎn)。為尋找以木材生產(chǎn)木炭的代用品，1985年煤科院北京煤化所與寧夏煤炭廳合作，用靈武煤進(jìn)行了煤基木炭試驗(yàn)①，其主要工藝路線為原煤粉碎后加粘結(jié)劑，在105℃溫度下攪拌混勻，在2-5噸壓力下成型，然后在640℃-670℃溫度下焦化而制得煤基木炭。如

圖1。
由于該工藝路線比較復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高不利于推廣利用，他們又直接采用靈武不粘結(jié)塊煤，一次炭化制取煤基木炭②，取得一定效果，現(xiàn)將這兩種木炭代用品與木炭質(zhì)量指標(biāo)列表如下
從表中看出這種用塊煤生產(chǎn)的木炭存在著塊度不一、裂紋多，活性低、強(qiáng)度不高的缺點(diǎn)，而且在生產(chǎn)時(shí)還需選擇合適的塊煤，而一般礦井塊煤量不足50%，且塊煤價(jià)格要比混煤高一倍左右，無(wú)形中增加了煤基木炭的原料成本。
本發(fā)明的目的在于1、選擇一種儲(chǔ)量豐富，來(lái)源廣闊，價(jià)格低廉，相對(duì)劣質(zhì)的煤種以生產(chǎn)木炭的代用品-煤基木炭。
2、選擇一種利用劣質(zhì)煤生產(chǎn)煤基木炭的簡(jiǎn)便工藝路線。
3、制備一種質(zhì)地優(yōu)良，性能可靠，用途廣泛的新一代煤基木炭。
我國(guó)西南地區(qū)尤其是云南，東北地區(qū)，華北地區(qū)，華東地區(qū)如浙江等地，普遍存在著晚第三紀(jì)低煤化度褐煤，特別是其中的木質(zhì)褐煤，據(jù)勘測(cè)云南境內(nèi)木質(zhì)褐煤儲(chǔ)量在10億噸以上，年采量達(dá)幾十萬(wàn)噸，這種煤水分、揮發(fā)分偏高，發(fā)熱量較低，屬劣質(zhì)燃料，但其灰分低，活性高，塊度大。實(shí)屬一種生產(chǎn)煤基木炭的良好原料。其質(zhì)量指標(biāo)如下
本發(fā)明是以如下工藝實(shí)現(xiàn)的首先選定貨源廣，成本低的木質(zhì)褐煤作為煤基木炭的生產(chǎn)原料，并以如下兩種工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)。
圖1為以往用靈武煤生產(chǎn)煤基木炭的工藝路線。
圖2為本發(fā)明的第一工藝路線。
圖3為本發(fā)明的第二工藝路線。
下面結(jié)合圖2圖3對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明;
參看圖2，按本發(fā)明第一工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)選材應(yīng)盡可能選擇質(zhì)地均勻致密、純凈的木質(zhì)褐煤，除去雜質(zhì)石塊，粒度應(yīng)在20mm以上。由于多數(shù)木質(zhì)褐煤的塊度較大，水分、揮發(fā)分較高，故應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理脫去部分水分和揮發(fā)分，使水分控制在10-25%，揮發(fā)分在9-35%，并粉碎篩分到10-300mm粒度。然后將預(yù)處理后的原料裝入配套的炭化爐內(nèi)，以4-20℃/分速度升溫，在380-800℃溫度下炭化30-120分鐘。產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)可采用林業(yè)部或國(guó)家木炭檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括塊度、強(qiáng)度、光澤、顏色、硬度、水分、揮發(fā)分、灰分、化學(xué)活性、比電阻等檢驗(yàn)，質(zhì)量合格后即可包裝出售。
由于不同樹(shù)種的木質(zhì)褐煤成炭習(xí)性不同，特別是松屬、櫟屬木質(zhì)褐煤的粘結(jié)性較強(qiáng)，在炭化過(guò)程中易結(jié)塊，故應(yīng)將不同樹(shù)種的木質(zhì)褐煤分別粉碎到不同的粒度，粘結(jié)性強(qiáng)的煤種粉碎至0.15-0.9mm，弱粘結(jié)性煤種粉碎至10-150mm，并按20-40%∶60-80%配比，然后入炭化爐炭化以制成強(qiáng)度較好的木質(zhì)褐煤木炭。
參看圖3，按本發(fā)明第二工藝路線進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)選取質(zhì)地純凈的木質(zhì)褐煤，除去雜質(zhì)后進(jìn)行預(yù)處理，脫去部分水分和揮發(fā)分，使水分控制在10-25%，揮發(fā)分控制在9-35%，然后粉碎篩選，粘結(jié)性煤種粒度粉碎到0.15-0.9mm弱粘結(jié)性煤種粉碎至10-150mm粒度，并將粘性煤與弱粘結(jié)性煤按20-40%∶60-80%進(jìn)行配比，然后入炭化爐，按4-20℃/分速度升溫，在380-800℃/的溫度下炭化30-120分鐘，參照林業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，合格后進(jìn)行包裝。
按第二工藝路線可以利用一些粒度細(xì)、質(zhì)地稍差的木質(zhì)褐煤來(lái)制取木質(zhì)褐煤木炭。
不論第一工藝路線或第二工藝路線制取的木質(zhì)褐煤木炭，經(jīng)測(cè)試具有灰分低、強(qiáng)度高、化學(xué)活性好、色澤好、不染手、發(fā)熱量高的特點(diǎn)，其質(zhì)量指標(biāo)列表如下
試驗(yàn)表明，用本發(fā)明工藝制得的木質(zhì)褐煤木炭，其性能優(yōu)于一般木炭和其它煤基木炭，故可廣泛應(yīng)用于民品和工業(yè)生產(chǎn)。例如1、燃點(diǎn)低，點(diǎn)火容易，可以作為民用爐具的引燃劑。
2、易燃，發(fā)熱量高，可以代替木炭作民用燃料。
3、強(qiáng)度高，化學(xué)活性好，比電阻值高，可用作鐵合金生產(chǎn)的燃料和還原劑。
4、灰分低，雜質(zhì)少，可用作生產(chǎn)二硫化碳和其它化工產(chǎn)品原料。
5、可用做活性炭，碳纖維，碳分子篩，煤炭深加工工業(yè)原料。
6、比表面積大(280m2/g)，吸附性強(qiáng)，再生性好，可用作氣、液處理及化學(xué)反應(yīng)工程中的吸附劑。
7、價(jià)格低廉，可作為環(huán)境保護(hù)中的處理劑。
此外，利用本發(fā)明生產(chǎn)的木質(zhì)褐煤木炭，其經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著，初步核算如建年產(chǎn)2000噸的木質(zhì)褐煤木炭廠，固定資產(chǎn)投資約60萬(wàn)元，年耗木質(zhì)褐煤12000噸約20萬(wàn)元，燃料費(fèi)10萬(wàn)元，水電及其它費(fèi)用20萬(wàn)元，總計(jì)110萬(wàn)元左右，若以現(xiàn)市售木炭600元/噸計(jì)算，年產(chǎn)值120萬(wàn)元，僅一年即可收回全部投資。
實(shí)施例上述第1、第2工藝路線即是木質(zhì)褐煤木炭生產(chǎn)的兩個(gè)實(shí)施例，所用木質(zhì)褐煤木炭為云南省羅茨煤礦提供，所用烘干窯，粉碎機(jī)，炭化爐等設(shè)備，為一般生產(chǎn)煤基木炭所用設(shè)備，無(wú)特殊要求。
注①煤炭加工與綜合利用 89年3期p24-26②煤炭加工利用論文集 建國(guó)40年征文集p248-249
權(quán)利要求
1.一種煤基木炭，特別是利用木質(zhì)褐煤為原料生產(chǎn)煤基木質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤基木炭，其特征是它的第一工藝路線為選擇質(zhì)地致密純凈的木質(zhì)褐煤，除去雜質(zhì)石塊，粒度應(yīng)在20mm以上。進(jìn)行預(yù)處理脫去部分水分和揮發(fā)分，使水分控制在10-25%，揮發(fā)分在9-35%，并粉碎篩分到10-300mm粒度，然后裝入配套的炭化爐內(nèi)，以4-20℃/分速度升溫，在380-800℃溫度下炭化30-120分鐘。產(chǎn)品質(zhì)量可采用林業(yè)部或國(guó)家木炭檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量合格后包裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤木炭，其特征是它的第2工藝路線為選取質(zhì)地純凈的木質(zhì)褐煤，除去雜質(zhì)后進(jìn)行預(yù)處理，脫去部分水分和揮發(fā)分，使水分控制在10-25%，揮發(fā)分控制在9-35%，然后粉碎篩選，粘結(jié)性煤種粒度粉碎到0.15-0.9mm弱粘結(jié)性煤種粉碎至10-150mm粒度，并將粘性煤與弱粘結(jié)性煤按20-40%;60-80%進(jìn)行配比，然后入炭化爐，按4-20℃/分速度升溫，在380-800℃的溫度下炭化30-120分鐘，參照林業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，合格后進(jìn)行包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤基木炭的新一代產(chǎn)品—木質(zhì)褐煤木炭及其制備工藝，它是選用我國(guó)大量賦存的木質(zhì)褐煤為原料，按照合理的工藝流程，良好的炭化條件制成了灰分低、強(qiáng)度高、化學(xué)活性好、比電阻率高、塊度均勻的木質(zhì)褐煤木炭，可代替木炭，廣泛用作民用燃料和工業(yè)原料。而且經(jīng)濟(jì)效益顯著，若建廠生產(chǎn)木質(zhì)褐煤木炭，一年即可收回全部投資。
文檔編號(hào)C10B53/04GK1059751SQ91103458
公開(kāi)日1992年3月25日 申請(qǐng)日期1991年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月21日
發(fā)明者葛嶺梅, 曲星武, 舒新前, 周安寧 申請(qǐng)人:西安礦業(yè)學(xué)院