专利名称：一种生产高强度后成型生物质炭的生产方法
一种生产高强度后成型生物廣炭的生产方法
技术領域
本发明公开了一种Sffl于将由工业、农业、林业、畜牧养J&lk以及其它产业在生产过程中产生的各种 生物质废弃物转化成为生物质炭粉末后，如何进一步加工成为具有优异防水性能的高强度后成型生物质炭 的生产方法，属于资源与环壤的技术賴域.
背景技术：
将银末、花生充、稻壳在干燥到一定的水分后，在加热的条件下通过縲旋挤压制棒机可以制造出来密
度为1.2~1.4上下的 料，然后经过干馆炭化，能够获得性能良好的机制木炭，由于其生产a^是先
将原材料￡& 成型然后再炭化《*炭'因此习愤上把这种木炭称为"先成型木炭".
而将锯末、花生壳、稻壳先炭化成为木炭屑再&Jl粉碎加工，加入适量的有机和/或无机质材料作为 黏合剂，在具有一定压力的成型^Lhffi缩成型并经过干燥后所获得的木炭被称为"后成型木炭".这种"后 成型木炭"目前存在的问鼉是，使用有机质材料(如纤雄素、淀粉、衆乙烯醉等)，生产成本比较髙，强 度差，特别是防水能力更差；使用无^U9f材料不但增加了产品的灰分，同时还可能影响到使用效果，防水 的能力也同样比较差。
由于缺乏性能优良的黻合剂技术和^工艺，因此，具有良好综合经济效益的"后成型木炭"技术在 国内的发展比较缓慢，甚至有些木itt&销商拒绝接受"后成型木炭 而"后成型木炭"所使用的原材料, 目前也仅仅仍然限制在银末和由比较松软的木材炭化所产生的木炭方面，大量存在的由植 杆及已经规 模化了的大型害牧养殖业所产生的面体废弃物(M和病死的动物尸体〉所形成的生物质炭索材料资瀕， 目前也因为黏合剂问題，还不具备进行大量开发成为成型的炭素材料的条件，这种产业在国内基本上还属 于空白.
发明的内審
本发明为解决背聚技术中"后成型木炭"存在的问通提出了一种具体的生产方法，具体的说，本发明 是以木质素或者在以生物质材料为原材料进行产品加工的过程中产生的包含有大量木JR素成分的物质作 載合布J,使用细度为幼目蹄余ft不大于2m的生物廣炭自的粉末和细度不小于抑目的，^MNi^ 按照(生物质炭粉末j^tMKii^:黏合剂=55~诉o一o: 5 45〉^合为干品)，在含水率适合于
成型设备成型的条件下加工成为具有一定形状和大小的后成型生物质炭半成品，最后再经过不小于350t
的加热炭化处理成为后成型生物质炭成品，
在这里，'在含水率适合成型设备成型的条件下'说的是加入了黏合剂的生物质炭粉末的成型方法有 多种.而各种成型过程要求原材料的含水率却都不一定相同比如，采用对糖成型机織扁球餘炭时，
其压力一般fl^25MPa以上甚至能够达到30(MiPa或者更商，此时适宜的含水率为5~1孰而采用造粒法 制造岡球形木炭时，其压力只有物料的自重，此时适宜的含水率大约为18~2邻上下.
而'加工成为具有一定形状和大小的成型生物质炭半成品'，说的是成型的每一种成型生物质炭半成 品，都具有符合要求的,和大小其形状可以是正方形、长方形、扁球形、枕形，也可以是两球形或者 其它形状其大小可以是单>1^只有4 81 1或者0.3 113的小顆粒，也可以是单个体积为由250mi或者 400>1 400*400 (64000cai')甚至更大的大块，
另外，本发明所使用的'洗精煤煤粉'，指的是可以根据需要选择无烟A^精煤煤粉或者粘结性烟煤 洗精煤煤粉，以达到改普产品的含炭量和/或提高产品的条^态强度、热态强度以及热稳定性的目的，
所以，本发明为解决大量存在的由植物賴杆及已^R模化了的大型畜牧养殖业所产生的闺体废弃物所 形成的生物质炭素资源提供了开发成为成型的炭素材料必须的技术条件.因此，本发明生产的"后成型木 炭"的原材料范围已经不是仅仅限制在由木廣材料所形成的木炭，而是扩大到了全部的生物质范畴，所以， 本发明的通目将习愤上称呼的"后成型木炭"改变成了具有含义比较广泛的"后成型生物质炭"。
具体实施例方式
实旌例1、将1000kg杂木炭屑用粉碎,鹰成40目的细粉，加入5*的木质素，加入120kg上下的水
搅拌均匀后使用目前普遍使用的Mtt挤压制櫸机制造成为由抑的六边形^K燃料，然后再经过400ic的温 度进行加热处理即成为后成埋生物质炭成品*
这种成型木炭具有和先成型木炭一样的燃烧性能，同样具有在水中浸泡任意长的时间也不会潢敏的优点。
实施树2、使用本专利发明人的申请发明专利《将有机质垃圾废弃物无害化、资瀕化、减量化治理的 方法》(申慷号200510052337.8)制造的具有'连续热解、炭化、催化裂解、还原、气化和主动保錄功 能的设备'(或者其它能够完^4til程的设备〉将奶牛养殖场产生的牛粪炭化成为生物质炭粉(或者其 它别的生物廣炭粉〉，加入2ra的洗精煤^并混^匀，然后用面^ 含《为30%的3& |$液浓缩液调制 成为泥团，豕入尺寸为4加X4加X400的模具内，股模并干燥后再经过3幼1C的粗度进行加热处理即成为 具有非常良好的防水性能的后成型生物质炭成品.
这种超大型的后成型生物质炭成品可以象天然块炭一样露天运糖并且具有能够根据用户的需要二次 破碎成为适宜的大小后使用的优点*而粉碎过程产生的粉末仍然可以作为生物A炭粉末原料继续进行再次 加工利用.但是，当干燥过程不彻底时，产品容易产生裂缝，
实施例3、生物质炭粉原材料同实旌併2,和2m的3EiflJi^精煤煤粉混合均匀后用亚JB^造纸废液 厣液(固形物含量为15%)在成球盘上制成*30~ 50的頼粒状成型材料后立即在滚傅式干燥窑中进行温 度不大于1抑TC的干燥，干燥后的产品再ga不小于4加1C的加热处理，即能够获得具有足够的冷态强度、 热态强度和热稳定性并且具有良好防水性能的球形木炭，
由于半成品在滚傅式干燥窑的干燥过程中失去水分的同时球状的半成品的强度会不断堆强而且会自 动消弭裂缝，因此产品表面比较光滑fi^，强度较离，可以满足多种木炭市场对木炭产品的需求.
当本实旌例的3EfiSMI^Nra^粉比例调整为4M,頼粒直径调整为"5、4>30,就fig^制造出来导电 性能非常良好的电石炉用炭素材料，在干煤后可以直接入炉，最后的4001C的加热处理程序苗在了电石炉 内完成*
因此，本发明的JKg宜实施方式是使用造粒法进行连续式的工业化生产.其生产过程的要点是完成 造粒后立即进行干燥和二次炭化处理加工。
权利要求
1、一种生产高强度后成型生物质炭的生产方法，其特征在于本方法是以木质素或者在以生物质材料为原材料进行产品加工的过程中产生的包含有大量木质素成分的物质作黏合剂，使用细度为40目筛余量不大于20％的生物质炭制成的粉末和细度不大于60目的优质洗精煤煤粉按照(生物质炭粉末∶洗精煤煤粉∶黏合剂＝55～95∶0～40∶5～45)(％，均折合为干品)，在含水率适合于成型设备成型的条件下加工成为具有一定形状和大小的后成型生物质炭半成品，最后再经过不小于350℃的加热炭化处理成为后成型生物质炭成品。
2、 根据权利要求一所说的'在含水率适合于成型设备成型的条件下'，其特征在于本发 明可以使用多种的成型设备和方法生产后成型生物质炭的半成品既可以使用压力很高的高 压设备生产后成型生物质炭半成品(比如设备成型压力大于300MPa甚至更高)，此时的适宜 含水率为5~13%;也可以仅仅在自重的压力下生产后成型生物质炭的半成品(比如用造粒法 使用成球盘生产)，此时的适宜含水率为18 25%。
3、 根据权利要求一所说的'加工成为具有一定形状和大小的后成型生物质炭半成品'， 其特征在于本发明成型的每一种后成型生物质炭半成品，都具有符合要求的形状和大小其形状可以是正方形、长方形、扁球形、圆柱形、枕形，也可以是圆球形或者其它形状；其大小可以是单个体积只有(fe8mm或者0.3cm3的小颗粒，也可以是单个体积为由250mm或者 40*40*40 (64000cm3)甚至更大的大块。
4、 根据权利要求一所说的'洗精煤煤粉'，其特征在于可以是优质的无烟煤洗精煤煤粉; 也可以是优质的粘结性烟煤洗精煤煤粉。
全文摘要
本发明公开了一种生产高强度后成型生物质炭的生产方法，属于资源与环境的技术领域。以木质素或者在以生物质材料为原材料进行产品加工的过程中产生的包含有大量木质素成分的物质作黏合剂，使用细度为40目筛余量不大于20％的生物质炭制成的粉末和细度不小于60目的优质洗精煤煤粉按照(生物质炭粉末∶洗精煤煤粉∶黏合剂＝55～95∶0～40∶5～45)(％，均折合为干品)，在含水率适合于成型设备成型的条件下加工成为具有一定形状和大小的后成型生物质炭半成品，最后再经过不小于350℃的加热炭化处理，即成为后成型生物质炭成品。
文档编号C10B53/02GK101168677SQ200610150049
公开日2008年4月30日 申请日期2006年10月25日 优先权日2006年10月25日
发明者许绍良 申请人:许绍良