将紫茎泽兰制成清洁炭的方法

文档序号:5096435阅读:643来源:国知局
专利名称:将紫茎泽兰制成清洁炭的方法
技术领域
本发明涉及菊科多年生草本植物紫茎泽兰,也涉及燃料炭,具体而言涉及以紫茎泽兰为原料制造清洁炭的方法。
背景技术
紫茎泽兰又名破坏草,是一种外来入侵生植物,对我国农业生物多样化危害极大。为此人们正在设法铲除它。同时,人们也希望通过化害为利,使紫茎泽兰资源化。在实际生活中,已经有人将紫茎泽兰用于肥料、杀虫剂、除草剂、刨花板、活性炭等。例如中国专利申请件02133441.2号“紫茎泽兰生物有机肥的制备方法”、90104443.1号“杂草刨花板”、200510011001.7号“一种资源化紫茎泽兰的方法”等。但这些办法都只能处理少量的紫茎泽兰,不能大规模地处理紫茎泽兰。
近年来为了保护生态环境,禁止毁林烧炭,木炭成了稀少的燃料。而在许多特殊场合,木炭仍然有很大的需求。木炭是一种对环境基本无害的燃料,经过加工的木炭即清洁炭。目前还没有将紫茎泽兰制成清洁炭的报道。

发明内容
本发明的目的就在于提供一种将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,使紫茎泽兰这种破坏草变为燃料资源,实现紫茎泽兰的规模化、产业化治理。
发明人发现,紫茎泽兰是草木类纤维物质,正好可以用作原料同其它纤维物质一道加工成木炭,而且可以大规模生产昌清洁炭。
发明人提供的解决方案具体的工艺过程包括①将从土中连根挖出并收集的紫茎泽兰晒干,然后切成长度为30cm以下的草段,采用气流干燥法将其烘干,使其水分含量低于12%,得到干草段;②将此干草段进行粗粉碎,得到干草粗粉;③将以上得到的干草粗粉与锯木粉、橡子壳粉按照70∶5~10∶20~25的比例混合,搅拌均匀;④将上步混合的物料用制棒机在高温高压下塑化成型,得到炭坯;⑤最后将炭坯在碳化炉里进行干馏和高温净化,馏出其中的木焦油、木煤气和水分,制得清洁炭。
上述工艺过程中的第一步干燥所用的气流温度为180~300℃。
上述工艺过程中的第二步粉碎后的干草是粒度在2mm以下的粗粉。
上述工艺过程中的第三步所用的锯木粉,是普通木工房排出的废料,或是利用木屑经过加工粉碎得到的粗木粉;所用的橡子壳粉是橡子的外壳经过干燥、粉碎得到的粗粉。
上述工艺过程中的第四步所用的制棒机是市售的通用机械,例如清华大学机械厂生产的制棒机,所用的温度在300℃以上,压力在10kPa以上。
上述工艺过程中的第五步所用的碳化炉是市售的碳化炉,例如河南省矿山机械设备有限公司生产的碳化炉,干馏温度通常控制在600~1000℃,干馏时间4~20h。
使用本方法制得的清洁炭,外形为棒形,灰色或黑色,直径为2~5cm,长度为10~30cm;经检测,含水分为0.98%,含碳量为83.28%,灰分3.68%,每1kg的发热量33kJ,燃烧时间在200min以上,燃烧温度880℃。
本发明提供的一种将紫茎泽兰制成清洁炭的方法可以通过收购紫茎泽兰的方法大量收集有害植物紫茎泽兰,并通过产业化有效地治理紫茎泽兰的危害,并实现化害为利、变废为宝;所制得的清洁炭是一种清洁燃料,由于它无需添加任何粘合剂和其它化学物质,原有的有机质在干馏过程中已基本除尽,故燃烧时无烟、无味、无毒,点燃容易,携带方便,是家庭取暖、烧烤食品、野营旅游、野外加热等许多场合的理想燃料;其发热量高于普通木炭,甚至高于煤,在工业上可作为替代煤和重油的燃料,或作为碳化硅、二硫化碳、活性炭、蚊香、炸药等产品的碳源。
当前,国内外市场对燃料木炭的需求很旺盛,我国的近邻韩国、日本的需求量都很大,然而国家出于保护森林的考虑,禁止天然木材所制造的燃料木炭出口。本发明提供的方法制得的清洁炭,正好填补市场对燃料木炭的需求空白。
具体实施例方式
以下实施例可以更好地说明本发明实施例贵州昌泰科技开发有限公司与当地的农民协会签订了收购紫茎泽兰的合同,农民在连根挖出紫茎泽兰的同时,种植橡树,昌泰公司负责收购。价格定为每1t新鲜紫茎泽兰150元,橡树所结橡子,每1kg保护价6元。在制造清洁炭之前落实了原料来源。签订后当地农民积极性很高,通过铲除破坏草,既保护了庄稼和土地,又增加了收入,增加了农民进入工厂就业的机会。
第一步,将从土中连根挖出并收集的紫茎泽兰晒干,然后切成长度为30cm以下的草段,采用气流干燥法,用温度为250~280℃的热气流将其烘干,使其水分含量低于12%,得到干草段;第二步,将此干草段进行粗粉碎,得到粒度在2mm以下的粗粉;第三步,将以上得到的干草粗粉与锯木粉、橡子壳粉按照70∶10∶20的比例混合,搅拌均匀;第四步,将上步混合的物料用清华大学机械厂生产的制棒机在高温高压下塑化成型,得到炭坯,所用的温度控制在300~310℃,压力控制在10~10.5kPa;第五步,将炭坯在河南省矿山机械设备有限公司生产的炭化炉里进行干馏和高温净化,馏出其中的木焦油、木煤气和水分,干馏温度控制在900~950℃,干馏时间8h,制得清洁炭。
目前,该公司正走上产业化的道路。
权利要求
1将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,其特征包括①将从土中连根挖出并收集的紫茎泽兰晒干,然后切成长度为30cm以下的草段,采用气流干燥法将其烘干,使其水分含量低于12%,得到干草段;②将此干草段进行粗粉碎,得到干草粗粉;③将以上得到的干草粗粉与锯木粉、橡子壳粉按照70∶5~10∶20~25的比例混合,搅拌均匀;④将上步混合的物料用制棒机在高温高压下塑化成型,得到炭坯;⑤最后将炭坯在碳化炉里进行干馏和高温净化,馏出其中的木焦油、木煤气和水分,制得清洁炭。
2按照权利要求1所述的将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,其特征在于所述工艺过程中的第一步干燥所用的气流温度为180~300℃。
3按照权利要求1所述的将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,其特征在于所述工艺过程中的第二步粉碎后的干草是粒度在2mm以下的粗粉。
4按照权利要求1所述的将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,其特征在于所述工艺过程中的第三步所用的锯木粉,是普通木工房排出的废料,或是利用木屑经过加工粉碎得到的粗木粉;所用的橡子壳粉是橡子的外壳经过干燥、粉碎得到的粗粉。
5按照权利要求1所述的将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,其特征在于所述工艺过程中的第四步所用的制棒机是市售的通用机械,所用的温度在300℃以上,压力在10kPa以上。
6按照权利要求1所述的将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,其特征在于所述工艺过程中的第五步所用的碳化炉是市售的碳化炉,干馏温度控制在600~1000℃,干馏时间4~20h。
全文摘要
将紫茎泽兰制成清洁炭的方法,该方法包括①将紫茎泽兰晒干,切成长度为30cm以下的草段,烘干,得到干草段;②将此干草段进行粗粉碎,得到干草粗粉;③将干草粗粉与锯木粉、橡子壳粉按照70∶5~10∶20~25的比例混合,搅拌均匀;④混合物料用制棒机在高温高压下塑化成型,得到炭坯;⑤最后将炭坯在碳化炉里进行干馏和高温净化,制得清洁炭。本发明的方法可以通过收购紫茎泽兰的方法大量采集有害植物紫茎泽兰,有效地治理紫茎泽兰的危害,实现化害为利;所制得的清洁炭是一种清洁燃料,燃烧时无烟、无味、无毒,点燃容易,携带方便,是家庭取暖、烧烤食品、野营旅游、野外加热等许多场合的理想燃料,也是含碳产品的碳源。
文档编号C10B53/02GK1908119SQ20061005117
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月8日 优先权日2006年8月8日
发明者孙铁锤, 韦林, 金中书, 万晓流, 莫本田, 邓毅平, 孙文, 徐瑛, 李春艳, 尹小芬 申请人:贵州昌泰科技开发有限公司
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