一种机制无烟炭及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种机制无烟炭及其制备方法。所述机制无烟炭由以下质量百分比的原料制成：树皮50～70％，树木三级料15～30％，咖啡壳10～20％。所述方法将树皮、树木三级料和咖啡壳分别粉碎，按比例搅拌混合均匀，将混合后的原料烘干去除水分，然后装入模具中，密封烧制制备得到机制无烟炭。本发明采用(桉)树皮、(桉)树三级料和咖啡壳制作的机制无烟炭火焰足、温度高，易燃耐烧，方便长期储存，是节约能源开发新能源并使农民致富的新途径，同时可减少城市污染。以(桉)树皮为主要原料制作的机制无烟碳，无论是从节约能源，还是环境保护和市场商业价值上，均是理想的投资方向。
【专利说明】
一种机制无烟炭及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于无烟炭技术领域，尤其涉及一种机制无烟炭及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 机制碳(无烟碳)是用树枝、锯木(刨花）、粮食壳、植物秸杆等原料经过粉碎、烘干 挤压、高温炭化、烧制而成的取代天然原木炭的人工炭。现有无烟炭存在很大缺陷，容易结 块，不易点燃，且不耐烧，市场空间小。
[0003] 申请号为200510002768.3的中国专利申请公开了一种易燃无烟炭，其主要利用稻 麦壳及草木肩等完全炭化炭粉加上不燃性黏剂制成。该无烟炭需要添加不燃性黏剂水玻璃 等，易造成环境污染;且该无烟炭灰分大，燃烧效率不高。
[0004] 有些文献报道采用桉树制木炭，含灰量低，但是桉树制得的木炭燃烧效果不理想， 烟大，而且不耐烧。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种机制无烟炭及其制备方法。所述无烟炭以 废弃的树皮、树木三级料和咖啡壳为原料制成，废物利用，成本低，且制得的木炭不结块、不 灭火、脱灰好、易燃耐烧。
[0006] 本发明的技术方案如下:一种机制无烟炭，以质量百分比计，所述无烟炭原料主要 含有:树皮50~70%，树木三级料15~30%，咖啡壳10~20% ;其中树皮为桉树皮或松树皮 等;树木三级料为桉树或松树的三级料等。
[0007] 作为优选，所述树皮为桉树皮;所述树木三级料为桉树三级料。
[0008]进一步优选，以质量百分比计，所述机制无烟炭原料主要是:桉树皮60~70%，桉 树三级料15~25%，咖啡壳10~15%。
[0009] 所述桉树三级料来源于桉树脱皮制备木板后的边角料，桉树三级料属桉树剥落的 纯木质材料，但又残缺不全，不能直接做成木板，因此只能做废料处理，业内对此废料统称 桉树三级料。
[0010] 所述桉树为速生桉树，属于人工种植树。
[0011] 本发明制备无烟炭的原理如下:桉树属人工种植树木，在我国分布地区广，种植面 积大。每年采伐后剩余的按树皮堆积如山，仅云南普洱、西双版纳两地，每年采伐后的按树 皮就有近八万吨。而这些剩余的按树皮大多作为垃圾处理，直接燃烧严重地污染了城市环 境。
[0012] 本发明将桉树皮用于制备木炭，废物利用，而且能使制得的机制无烟炭密度维持 在合适的范围，同时也能增强紧合力，紧合力增强能使整根木炭不易散碎，便于长期保存； 另外加入桉树皮可使木炭整根(整体)从外到内逐步烧透，完全把炭的热量释放出来;加入 桉树三级料，能够综合松散木炭的作用，使机制无烟炭更易燃、耐烧;加入咖啡壳的作用，可 使木炭的表面光亮且增加热量，灰分减少，最终达到木炭在燃烧过程中不结块、不灭火、脱 灰好、易燃耐烧的效果。
[0013] 为获得高质量的木炭，本发明通过实验得到桉树皮、桉树三级料以及咖啡壳的最 佳配比。本发明发现桉树皮的比例加入过少(如少于50%)，木炭密度降低，炭易碎不耐烧， 而如高于设定值(70%)，木炭密度增大，容易结块，不易点燃。桉树三级料的比例如低于设 定值(15%)，在使用中木炭不脱灰，烧不透，如高于设定值(25%)会使烧制的成品炭密度降 低，燃烧时间短。咖啡壳的比例如低于设定值(10 % )，烧出的炭外表灰暗不发亮，没有卖点， 如高于设定值(20%)，烧出的炭难以成型。
[0014] 本发明还提供所述的机制无烟炭的制备方法，将树皮、树木三级料和咖啡壳分别 粉碎，按比例搅拌混合均匀，将混合后的原料烘干去除水分，然后装入模具中，密封烧制制 备得到机制无烟炭。
[0015] 所述树皮、树木三级料和咖啡壳粉碎的粒度均为0.1~lcm。
[0016] 烘干温度为40~100°C，烘干2~4h，烘干的目的是除去原料表面的水分，避免制得 的木炭爆火(炸），烘干后原料的水分保持在5~10%;低于该值，烧出的炭过干易碎;高于该 值，木炭因水分过高容易结块。
[0017] 制备得到的无烟炭水分含量为3~4%。
[0018] 密封烧制时间为68~75小时，采用新型原料(桉树皮、桉树三级料和咖啡壳）后，烧 制时间有原来的五天缩短至三天。
[0019] 密封烧制时间为68~75小时；密封烧制前60~62小时温度控制在200~250°C，然 后逐渐将温度升高至800~900°C，达到目标温度后自然冷却。
[0020] 本发明制备方法中机制无烟炭原料经粉碎后，按比例搅拌混合均匀，在烧制过程 中不需要加水，其成型原理是，在烘干后保持原料本身含有5-10%的水分，然后装入已准 备好的模具，进行高温烧制，在烧制过程中控制温度和时间；含5-10%水分的原料在烧制 过程中会释放烟焦油，烟焦油可起到原料凝固成型的作用;本发明采用新的原料配方后，可 使烧制时间有原来的五天缩短至三天。同时，采用本发明制备方法制得的木炭，碳含量高， 硬度高，易燃耐烧，外表美观，更具市场竞争。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明采用(桉)树皮、（桉)树三级料 和咖啡壳制作的机制无烟炭火焰足、温度高，易燃耐烧，方便长期储存，是节约能源开发新 能源并使农民致富的新途径，同时可减少城市污染，其产品市场应用广，可用于野炊、酒店 火锅、家庭做饭、取暖、夜市烧烤等。废弃的(桉)树皮为主要原料制作的机制无烟炭，解决了 现有厂家生产原料不足的问题，而且无论是从节约能源，还是环境保护和市场商业价值上， 均是理想的投资方向。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明。
[0023]以下实施例中采用的桉树皮、桉树三级料以及咖啡壳的纯度并非100%，原料中不 可避免地会掺杂(或者混有)灰尘、其他树木或其他树木树皮、和木质纤维等，我们称它们为 余量，这些掺杂(或者混有)余量只要不影响本发明制得机制木炭的质量，也是可以有的。 [0024]对比例1采用桉树制备无烟炭
[0025]桉树中树皮与内部木材的质量比例约为10~20:80~90;将桉树粉碎过筛，粒度为 0.3~0.8cm，烘干水分，然后装入模具中，密封烧制制备得到木炭，采用现有烧制方法进行 烧制。该木炭易碎不耐烧，密度小，燃烧时间短。
[0026]对比例2采用咖啡壳制备无烟炭
[0027]将咖啡壳粉碎，粒度为0.3~0.8cm;烘干水分，然后装入模具中，密封烧制制备得 到木炭，采用现有烧制方法进行烧制。该木炭难以成型，燃烧时间短，外表灰暗不发亮。
[0028]对比例3采用桉树皮和咖啡壳制备无烟炭
[0029]取80 %的桉树皮和20 %的咖啡壳粉碎，粒度均为0.3~0.8cm;混合均匀后，烘干原 料表面水分，然后装入模具中，密封烧制制备得到木炭，采用现有烧制方法进行烧制。该木 炭不脱灰，烧不透，且容易结块，不易点燃。
[0030]对比例4采用桉树三级料和咖啡壳制备无烟炭
[0031] 取50 %的桉树三级料和50 %的咖啡壳，分别粉碎，粒度为0.3~0.8cm，混合均匀 后，烘干原料表面水分，然后装入模具中，密封烧制制备得到木炭，采用现有烧制方法进行 烧制。该木炭易碎，容易折断，密度小，不耐烧。
[0032]实施例1采用桉树皮、桉树三级料和咖啡壳制备无烟炭 [0033]桉树皮50份、桉树三级料30份和咖啡壳20份制备无烟炭；
[0034]将桉树皮、桉树三级料和咖啡壳分别粉碎过筛，粒度均为0.3~0.9cm，然后按比例 搅拌混合均匀，将混合后的原料在60~80°C烘干，烘干时间为3h，烘干后保持原料水分为7 ~9%，然后将原料装入模具中，密封烧制制备得到机制无烟炭;密封烧制时间为69小时;密 封烧制前61小时温度控制在210~230°C，然后将温度逐步升高至830~880°C (在第64~65 小时温度为830~880°C)，达到最高温度后自然冷却，至第69小时出窑。制备得到的无烟炭 水分含量为3~4%。制得的木炭在燃烧过程中不结块、不灭火、硬度高、脱灰好、易燃耐烧的 效果。
[0035]实施例2采用桉树皮、桉树三级料和咖啡壳制备无烟炭 [0036]桉树皮60份、桉树三级料20份和咖啡壳20份制备无烟炭；
[0037]将桉树皮、桉树三级料和咖啡壳分别粉碎过筛，粒度均为0.3~0.9cm，然后按比例 搅拌混合均匀，将混合后的原料在90~100°C烘干，烘干时间为2h，烘干后原料水分为5~ 8%，然后将原料装入模具中，密封烧制制备得到机制无烟炭;密封烧制时间为72小时;密封 烧制前60小时温度控制在230~250 °C，然后将温度逐步升高至850~880 °C (在第65~第66 小时温度为850~880°C)，达到目标温度后自然冷却，第72小时出窑，制备得到的无烟炭水 分含量为3~4%。制得的木炭在燃烧过程中不结块、不灭火、脱灰好、硬度高、易燃耐烧的 效果。
[0038]实施例3采用桉树皮、桉树三级料和咖啡壳制备无烟炭 [0039]桉树皮70份、桉树三级料15份和咖啡壳15份制备无烟炭；
[0040]将桉树皮、桉树三级料和咖啡壳分别粉碎过筛，粒度均为0.5~lcm，然后按比例搅 拌混合均匀，将混合后的原料在80~90°C烘干，烘干时间为2h，烘干后保持原料水分为8~ 10%，然后将原料装入模具中，密封烧制制备得到机制无烟炭;密封烧制时间为75小时;密 封烧制前62小时温度控制在200~220°C，然后将温度逐步升高至800~850°C (在第66~67 小时温度为800~850°C)，达到850°C后自然冷却，至第75小时出窑，制备得到的无烟炭水分 含量为3.0~4%。制得的木炭在燃烧过程中不结块、不灭火、脱灰好、硬度高、易燃耐烧的效 果。
[0041] 将对比例以及实施例制得的木炭进行检测，质量结果如表1所示。
[0042] 表 1
[0045]由表1可知，采用桉树皮、桉树三级料和咖啡壳制备的机制无烟炭，其发热值、含碳 量以及灰分等均优于对比例。
【主权项】
1. 一种机制无烟炭，其特征在于，以下质量百分比为计，所述无烟炭原料主要含有:树 皮50~70%，树木三级料15~30%，咖啡壳10~20%。2. 如权利要求1所述的机制无烟炭，其特征在于，所述树皮为桉树皮;所述树木三级料 为桉树三级料。3. 如权利要求2所述的机制无烟炭，其特征在于，以质量百分比计，所述机制无烟炭原 料主要是:桉树皮60~70%，桉树三级料15~25%，咖啡壳10~15%。4. 如权利要求2所述的机制无烟炭，其特征在于，所述桉树三级料来源于桉树脱皮制备 木板后的边角料。5. -种如权利要求1~4任一所述的机制无烟炭的制备方法，其特征在于，将树皮、树木 三级料和咖啡壳分别粉碎，按比例搅拌混合均匀，将混合后的原料烘干去除水分，然后装入 模具中，密封烧制制备得到机制无烟炭。6. 如权利要求5所述的机制无烟炭的制备方法，其特征在于，所述树皮皮、树木三级料 和咖啡壳粉碎的粒度均为〇· 1~lcm〇7. 如权利要求5所述的机制无烟炭的制备方法，其特征在于，烘干温度为40~100°C，烘 干2~4h，烘干后原料水分保持在5~10%。8. 如权利要求5所述的机制无烟炭的制备方法，其特征在于，制备得到的无烟炭水分含 量为3~4%。9. 如权利要求5所述的机制无烟炭的制备方法，其特征在于，密封烧制时间为68~75小 时;密封烧制前60~62小时温度控制在200~250 °C，然后逐渐将温度升高至800~900 °C，达 到目标温度后自然冷却。
【文档编号】C10L5/44GK106047434SQ201610485310
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】沈艳, 赵广军
【申请人】沈艳