一種機制無煙炭及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種機制無煙炭及其制備方法。所述機制無煙炭由以下質量百分比的原料制成：樹皮50～70％，樹木三級料15～30％，咖啡殼10～20％。所述方法將樹皮、樹木三級料和咖啡殼分別粉碎，按比例攪拌混合均勻，將混合后的原料烘干去除水分，然后裝入模具中，密封燒制制備得到機制無煙炭。本發明采用(桉)樹皮、(桉)樹三級料和咖啡殼制作的機制無煙炭火焰足、溫度高，易燃耐燒，方便長期儲存，是節約能源開發新能源并使農民致富的新途徑，同時可減少城市污染。以(桉)樹皮為主要原料制作的機制無煙碳，無論是從節約能源，還是環境保護和市場商業價值上，均是理想的投資方向。
【專利說明】
一種機制無煙炭及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于無煙炭技術領域，尤其涉及一種機制無煙炭及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 機制碳(無煙碳)是用樹枝、鋸木(刨花）、糧食殼、植物秸桿等原料經過粉碎、烘干 擠壓、高溫炭化、燒制而成的取代天然原木炭的人工炭。現有無煙炭存在很大缺陷，容易結 塊，不易點燃，且不耐燒，市場空間小。
[0003] 申請號為200510002768.3的中國專利申請公開了一種易燃無煙炭，其主要利用稻 麥殼及草木肩等完全炭化炭粉加上不燃性黏劑制成。該無煙炭需要添加不燃性黏劑水玻璃 等，易造成環境污染;且該無煙炭灰分大，燃燒效率不高。
[0004] 有些文獻報道采用桉樹制木炭，含灰量低，但是桉樹制得的木炭燃燒效果不理想， 煙大，而且不耐燒。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明提供一種機制無煙炭及其制備方法。所述無煙炭以 廢棄的樹皮、樹木三級料和咖啡殼為原料制成，廢物利用，成本低，且制得的木炭不結塊、不 滅火、脫灰好、易燃耐燒。
[0006] 本發明的技術方案如下:一種機制無煙炭，以質量百分比計，所述無煙炭原料主要 含有:樹皮50~70%，樹木三級料15~30%，咖啡殼10~20% ;其中樹皮為桉樹皮或松樹皮 等;樹木三級料為桉樹或松樹的三級料等。
[0007] 作為優選，所述樹皮為桉樹皮;所述樹木三級料為桉樹三級料。
[0008]進一步優選，以質量百分比計，所述機制無煙炭原料主要是:桉樹皮60~70%，桉 樹三級料15~25%，咖啡殼10~15%。
[0009] 所述桉樹三級料來源于桉樹脫皮制備木板后的邊角料，桉樹三級料屬桉樹剝落的 純木質材料，但又殘缺不全，不能直接做成木板，因此只能做廢料處理，業內對此廢料統稱 桉樹三級料。
[0010] 所述桉樹為速生桉樹，屬于人工種植樹。
[0011] 本發明制備無煙炭的原理如下:桉樹屬人工種植樹木，在我國分布地區廣，種植面 積大。每年采伐后剩余的按樹皮堆積如山，僅云南普洱、西雙版納兩地，每年采伐后的按樹 皮就有近八萬噸。而這些剩余的按樹皮大多作為垃圾處理，直接燃燒嚴重地污染了城市環 境。
[0012] 本發明將桉樹皮用于制備木炭，廢物利用，而且能使制得的機制無煙炭密度維持 在合適的范圍，同時也能增強緊合力，緊合力增強能使整根木炭不易散碎，便于長期保存； 另外加入桉樹皮可使木炭整根(整體)從外到內逐步燒透，完全把炭的熱量釋放出來;加入 桉樹三級料，能夠綜合松散木炭的作用，使機制無煙炭更易燃、耐燒;加入咖啡殼的作用，可 使木炭的表面光亮且增加熱量，灰分減少，最終達到木炭在燃燒過程中不結塊、不滅火、脫 灰好、易燃耐燒的效果。
[0013] 為獲得高質量的木炭，本發明通過實驗得到桉樹皮、桉樹三級料以及咖啡殼的最 佳配比。本發明發現桉樹皮的比例加入過少(如少于50%)，木炭密度降低，炭易碎不耐燒， 而如高于設定值(70%)，木炭密度增大，容易結塊，不易點燃。桉樹三級料的比例如低于設 定值(15%)，在使用中木炭不脫灰，燒不透，如高于設定值(25%)會使燒制的成品炭密度降 低，燃燒時間短。咖啡殼的比例如低于設定值(10 % )，燒出的炭外表灰暗不發亮，沒有賣點， 如高于設定值(20%)，燒出的炭難以成型。
[0014] 本發明還提供所述的機制無煙炭的制備方法，將樹皮、樹木三級料和咖啡殼分別 粉碎，按比例攪拌混合均勻，將混合后的原料烘干去除水分，然后裝入模具中，密封燒制制 備得到機制無煙炭。
[0015] 所述樹皮、樹木三級料和咖啡殼粉碎的粒度均為0.1~lcm。
[0016] 烘干溫度為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%;低于該值，燒出的炭過干易碎;高于該 值，木炭因水分過高容易結塊。
[0017] 制備得到的無煙炭水分含量為3~4%。
[0018] 密封燒制時間為68~75小時，采用新型原料(桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼）后，燒 制時間有原來的五天縮短至三天。
[0019] 密封燒制時間為68~75小時；密封燒制前60~62小時溫度控制在200~250°C，然 后逐漸將溫度升高至800~900°C，達到目標溫度后自然冷卻。
[0020] 本發明制備方法中機制無煙炭原料經粉碎后，按比例攪拌混合均勻，在燒制過程 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，然后裝入已準 備好的模具，進行高溫燒制，在燒制過程中控制溫度和時間；含5-10%水分的原料在燒制 過程中會釋放煙焦油，煙焦油可起到原料凝固成型的作用;本發明采用新的原料配方后，可 使燒制時間有原來的五天縮短至三天。同時，采用本發明制備方法制得的木炭，碳含量高， 硬度高，易燃耐燒，外表美觀，更具市場競爭。
[0021] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:本發明采用(桉)樹皮、（桉)樹三級料 和咖啡殼制作的機制無煙炭火焰足、溫度高，易燃耐燒，方便長期儲存，是節約能源開發新 能源并使農民致富的新途徑，同時可減少城市污染，其產品市場應用廣，可用于野炊、酒店 火鍋、家庭做飯、取暖、夜市燒烤等。廢棄的(桉)樹皮為主要原料制作的機制無煙炭，解決了 現有廠家生產原料不足的問題，而且無論是從節約能源，還是環境保護和市場商業價值上， 均是理想的投資方向。
【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步詳細說明。
[0023]以下實施例中采用的桉樹皮、桉樹三級料以及咖啡殼的純度并非100%，原料中不 可避免地會摻雜(或者混有)灰塵、其他樹木或其他樹木樹皮、和木質纖維等，我們稱它們為 余量，這些摻雜(或者混有)余量只要不影響本發明制得機制木炭的質量，也是可以有的。 [0024]對比例1采用桉樹制備無煙炭
[0025]桉樹中樹皮與內部木材的質量比例約為10~20:80~90;將桉樹粉碎過篩，粒度為 0.3~0.8cm，烘干水分，然后裝入模具中，密封燒制制備得到木炭，采用現有燒制方法進行 燒制。該木炭易碎不耐燒，密度小，燃燒時間短。
[0026]對比例2采用咖啡殼制備無煙炭
[0027]將咖啡殼粉碎，粒度為0.3~0.8cm;烘干水分，然后裝入模具中，密封燒制制備得 到木炭，采用現有燒制方法進行燒制。該木炭難以成型，燃燒時間短，外表灰暗不發亮。
[0028]對比例3采用桉樹皮和咖啡殼制備無煙炭
[0029]取80 %的桉樹皮和20 %的咖啡殼粉碎，粒度均為0.3~0.8cm;混合均勻后，烘干原 料表面水分，然后裝入模具中，密封燒制制備得到木炭，采用現有燒制方法進行燒制。該木 炭不脫灰，燒不透，且容易結塊，不易點燃。
[0030]對比例4采用桉樹三級料和咖啡殼制備無煙炭
[0031] 取50 %的桉樹三級料和50 %的咖啡殼，分別粉碎，粒度為0.3~0.8cm，混合均勻 后，烘干原料表面水分，然后裝入模具中，密封燒制制備得到木炭，采用現有燒制方法進行 燒制。該木炭易碎，容易折斷，密度小，不耐燒。
[0032]實施例1采用桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼制備無煙炭 [0033]桉樹皮50份、桉樹三級料30份和咖啡殼20份制備無煙炭；
[0034]將桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼分別粉碎過篩，粒度均為0.3~0.9cm，然后按比例 攪拌混合均勻，將混合后的原料在60~80°C烘干，烘干時間為3h，烘干后保持原料水分為7 ~9%，然后將原料裝入模具中，密封燒制制備得到機制無煙炭;密封燒制時間為69小時;密 封燒制前61小時溫度控制在210~230°C，然后將溫度逐步升高至830~880°C (在第64~65 小時溫度為830~880°C)，達到最高溫度后自然冷卻，至第69小時出窯。制備得到的無煙炭 水分含量為3~4%。制得的木炭在燃燒過程中不結塊、不滅火、硬度高、脫灰好、易燃耐燒的 效果。
[0035]實施例2采用桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼制備無煙炭 [0036]桉樹皮60份、桉樹三級料20份和咖啡殼20份制備無煙炭；
[0037]將桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼分別粉碎過篩，粒度均為0.3~0.9cm，然后按比例 攪拌混合均勻，將混合后的原料在90~100°C烘干，烘干時間為2h，烘干后原料水分為5~ 8%，然后將原料裝入模具中，密封燒制制備得到機制無煙炭;密封燒制時間為72小時;密封 燒制前60小時溫度控制在230~250 °C，然后將溫度逐步升高至850~880 °C (在第65~第66 小時溫度為850~880°C)，達到目標溫度后自然冷卻，第72小時出窯，制備得到的無煙炭水 分含量為3~4%。制得的木炭在燃燒過程中不結塊、不滅火、脫灰好、硬度高、易燃耐燒的 效果。
[0038]實施例3采用桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼制備無煙炭 [0039]桉樹皮70份、桉樹三級料15份和咖啡殼15份制備無煙炭；
[0040]將桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼分別粉碎過篩，粒度均為0.5~lcm，然后按比例攪 拌混合均勻，將混合后的原料在80~90°C烘干，烘干時間為2h，烘干后保持原料水分為8~ 10%，然后將原料裝入模具中，密封燒制制備得到機制無煙炭;密封燒制時間為75小時;密 封燒制前62小時溫度控制在200~220°C，然后將溫度逐步升高至800~850°C (在第66~67 小時溫度為800~850°C)，達到850°C后自然冷卻，至第75小時出窯，制備得到的無煙炭水分 含量為3.0~4%。制得的木炭在燃燒過程中不結塊、不滅火、脫灰好、硬度高、易燃耐燒的效 果。
[0041] 將對比例以及實施例制得的木炭進行檢測，質量結果如表1所示。
[0042] 表 1
[0045]由表1可知，采用桉樹皮、桉樹三級料和咖啡殼制備的機制無煙炭，其發熱值、含碳 量以及灰分等均優于對比例。
【主權項】
1. 一種機制無煙炭，其特征在于，以下質量百分比為計，所述無煙炭原料主要含有:樹 皮50~70%，樹木三級料15~30%，咖啡殼10~20%。2. 如權利要求1所述的機制無煙炭，其特征在于，所述樹皮為桉樹皮;所述樹木三級料 為桉樹三級料。3. 如權利要求2所述的機制無煙炭，其特征在于，以質量百分比計，所述機制無煙炭原 料主要是:桉樹皮60~70%，桉樹三級料15~25%，咖啡殼10~15%。4. 如權利要求2所述的機制無煙炭，其特征在于，所述桉樹三級料來源于桉樹脫皮制備 木板后的邊角料。5. -種如權利要求1~4任一所述的機制無煙炭的制備方法，其特征在于，將樹皮、樹木 三級料和咖啡殼分別粉碎，按比例攪拌混合均勻，將混合后的原料烘干去除水分，然后裝入 模具中，密封燒制制備得到機制無煙炭。6. 如權利要求5所述的機制無煙炭的制備方法，其特征在于，所述樹皮皮、樹木三級料 和咖啡殼粉碎的粒度均為〇· 1~lcm〇7. 如權利要求5所述的機制無煙炭的制備方法，其特征在于，烘干溫度為40~100°C，烘 干2~4h，烘干后原料水分保持在5~10%。8. 如權利要求5所述的機制無煙炭的制備方法，其特征在于，制備得到的無煙炭水分含 量為3~4%。9. 如權利要求5所述的機制無煙炭的制備方法，其特征在于，密封燒制時間為68~75小 時;密封燒制前60~62小時溫度控制在200~250 °C，然后逐漸將溫度升高至800~900 °C，達 到目標溫度后自然冷卻。
【文檔編號】C10L5/44GK106047434SQ201610485310
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】沈艷, 趙廣軍
【申請人】沈艷