制造木炭、竹炭或活性炭的方法和装置

摘要

本发明提供一种改进的制造木炭、竹炭或活性炭的方法和装置，采取的技术手段为在欲炭化材料进入炉窑加热到向其表面洒布收敛剂熟石膏粉或硫酸锌，并在停止炭化加热后从炉窑顶部设置的进气管口吹入活性气体氮气，使冷却阶段处在活性气体中，这样制得的木炭或活性炭无夹生现象，得率高，能显著提高质量和生产者的经济效益。

说明书

技术领域

本发明属于农产品加工技术领域，提供一种制造木炭、竹炭或活

技术背景

随着工农业生产的发展和人们生活水平的提高，木炭、竹炭及活性炭的需要量逐年增加.其生产规模也逐年增大。传统的大量木炭的生产方法是在砌成的圆弧顶木炭窑中，先把木棒堆码好，再从底部入口点燃小木棍，柴草等，使热空气进入木炭窑中。热空气在尽可能多地与窑中木棒接触后从烟囱排出，窑中木棒受热分解而成木炭。近年来，生产方法和装置也获得不断改进，如中国专利《CN1436833.全电能低温干熘木炭生产新工艺及其装置》提供了一种原料经气流干燥器，储料仓，螺旋挤压机最后送入电热炭化炉中在270～350摄氏度的温度下低温干燥，炭化而得木炭的工艺和装置。中国专利《11834797木炭的生产方法》(美国，优先权)提供了一种可有效利用反应器余热、工作时使反应器内部保持一定压力从而可大大缩短间歇操作的时间的木炭生产的方法，该方法中热源由电阻加热器或燃气辐射加热器提供。中国专利《CN2218741人造木炭的炭化装置》提供了一套以推进器为核心的炭化装置，推进器外装有加热筒和加热器。

已有技术在提高木炭得率、炭化程度以及生产过程中的抑制无效燃烧、产物的后续处理等方面均取得了一定的进展，但也存在明显不足。主要表现在所得产品炭化程度不均匀。在炭化时间充分时炭化材料外部由于多余燃烧而消耗，因而得率较低，而若炭化时间不足，或者出于加快生产的考虑过早出炉，往往存在夹生现象，材料的内部炭化不充分，影响下一步使用。竹炭及活性炭的生产也存在这些问题。

发明内容

基于以上认识，本发明欲达到的目的是：通过添加收敛剂和吹入活性气体的方法和装置，能在较短的时间内生产出炭化程度均匀，产量较高又无夹生产品的木炭、竹炭或活性炭原材料。

为达到上述目的，本发明采取的技术手段为：1、对于炭化材料，在其加热处理前，即进入炉窑前向其表面均匀喷洒收敛剂粉末或浓溶液，收敛剂选择范围为熟石膏粉(硫酸钙)、硫酸锌。石膏往往用于制取木炭，硫酸锌用于制竹炭、活性炭。熟石膏粉与木材的质量比范围为1∶25～1∶10，具体选择时取决于木材质量类型，干湿程度。硫酸锌与竹材或欲制活性炭材的质量比为1∶25～1∶15，因熟石膏粉具有一定的粘结性能，使用时把其粉末均匀撒到木材表面，而硫酸锌在使用时要先配成饱和溶液，再用喷雾器均匀喷到待炭化材料的表面，待材料风干或晾干后再进入炉窑加热。2、在炉窑的顶部设置一进气孔，连接进气管于炉外的活性气体气源，进气管选择耐热管材，内径范围为0.5cm～1cm.。3、按照常规时间加热，在停止加热，撤去热源后，密封烟囱。对加热进气口封堵大部分，只在底部留很小的孔，小孔直径选择范围为2cm～10cm，然后开启活性气体阀门，从顶部吹入活性气体氮气，用带有余烬的木材放于底部小孔处，待余烬很快熄灭时，停止吹入氮气，密封小孔，冷却至出炉温度而为成品。

附图说明

图1为简易木炭窑安装按照本发明所述的装置示意图1为窑体，2为加热进气口，3为封堵后留下的小孔，4为上部进气管口，5为进气管及阀门，6为活性气体氮气钢瓶，7为烟囱，8为烟囱密封盖及上部阀门。

具体实施方式

实施例一：烧烤用木炭的制取，木材为自然风干的苹果树树枝材。首先在木材进入炉窑之前向其表面均匀洒布熟石膏粉，熟石膏粉由五金店购得，熟石膏粉与材料的质量比为1∶12。在熟石膏粉均匀粘附在木材表面后，还有少量制余的熟石膏粉，则待木材进入炉窑，码好碓之后均匀撒到木材的表面。然后按照常规时间加热，在停止加热，撤去热源后，密封烟囱，封堵加热进气口，在底部留很小的出气孔，直径为3cm，然后开启顶部阀门，吹入氮气，吹气时间4分钟时见到设于出气孔口的带余烬的木条很快熄灭，关闭阀门，停止吹气，密封小孔后冷却至出炉温度即可。

实施例二，竹炭的制取，首先取硫酸锌(工业级)配成饱和溶液，然后用喷雾器向待成炭竹材表面均匀喷雾。硫酸锌与竹材的质量比(折纯)为1∶15。喷雾后自然风干，或热风吹干，然后装入炉窑，后续操作与实施例一相同。