專利名稱：一種復(fù)合生物活性炭及其快速制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用稻殼、鋸末、椰殼、竹子或其他植物秸稈等多種原料制 成的復(fù)合生物活性炭及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，人們對吸附劑類活性炭產(chǎn)品吸附有毒有害氣體的性能有了初步認(rèn)識， 這種環(huán)保健康的產(chǎn)品，市場需求直線上升，市場日益擴(kuò)大。但是，能供應(yīng)市場的 活性炭吸附劑產(chǎn)品卻存在著一些急待解決的問題 一是品種少；二是質(zhì)量良莠不 齊。特別是高性能的產(chǎn)品奇缺，價格居高不下，而常見的普通品種，如竹炭、椰 殼炭、稻殼炭等，雖稱得上是優(yōu)質(zhì)炭種，但是由于成炭的材料單一，使炭的結(jié)構(gòu) 固定化，炭的比表面積、微孔數(shù)量都限制到自身材料所能達(dá)到的范圍內(nèi)，性能也 受到同樣限制，想再提高吸附能力已不可能，成為制約提高活性炭產(chǎn)品吸附性能 的最大障礙。如專利號為981145531，專利名稱為超高比表面積活性炭的制 備，其方法采用單一材質(zhì)稻殼制炭，炭化溫度為400-60(TC,炭化時間較長需要 3-5小時，制得炭的比表面積為2500-3500mVg。
另外，吸附劑類活性炭的制造工藝比較復(fù)雜，相關(guān)設(shè)備土洋不一，洋設(shè)備和 傳統(tǒng)成套設(shè)備價格昂貴，生產(chǎn)成本高，很難普及。土設(shè)備雖然有了一定的革新發(fā) 展，.遠(yuǎn)不能與先進(jìn)的工藝配套，很難形成生產(chǎn)能力，'更談不上產(chǎn)業(yè)化，致使制炭 成本高，炭化時間長，炭化和活化工藝不能有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量不能 保證，嚴(yán)重制約了這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如本申請人再先申請，專利號 200710072723.2，專利名稱 一種稻殼快速炭化方法及炭化爐。其采用稻殼直接 加熱制炭方法，采用噴淋冷卻法使稻殼炭活化和冷卻。雖然該發(fā)明將快速炭化工 藝和活化工藝巧妙地結(jié)合起來，減少炭化時伺，使之連續(xù)性生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效 率，但是它所生產(chǎn)的顆粒炭的吸咐能力遠(yuǎn)不如復(fù)合活性炭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高炭的吸附性能，降低制炭成本，縮短復(fù)合顆粒制炭的時間，并可連續(xù)生產(chǎn)的一種復(fù)合生物活性炭及其快速制炭方法。
本發(fā)明一種復(fù)合生物活性炭，它主要由下列重量份的原料制成稻殼2-3
份、鋸末2-3份、麥秸或稻草2-3份。
其中原料還包括玉米秸稈或玉米芯2-3份。或其中原料還包括椰殼2-3份、
竹子2-3份。
本發(fā)明一種復(fù)合生物活性炭的制備方法，將上述原料粉碎制成柱狀顆粒，采 用自燃式顆粒直接加熱方法制炭，在爐底部以顆粒為原料鋪設(shè)一層固定層，用引 燃材料將固定層點燃，采用爐上方加料法，爐下方引風(fēng)法加速顆粒炭化，顆粒成 炭后，停止引風(fēng)，保持爐內(nèi)溫度在430—70(TC，采用噴淋冷卻法使顆粒炭活化和 冷卻，20—30分鐘后，即得成品。
本發(fā)明制炭原料適用所有植物秸稈、果殼、鋸末、枝條、竹子或農(nóng)副產(chǎn)品加 工后的各種尾渣，多種材料混合后制成顆粒再制復(fù)合活性炭。
,本發(fā)明根據(jù)活性炭的結(jié)構(gòu)和吸附性能原理，只有提高活性炭的比表面積，增 加它的微孔，才能提高它的吸附能力。針對這一關(guān)鍵性技術(shù)難題，就原材料結(jié)構(gòu) 在炭化、活化過程中的變化過程，進(jìn)行了反復(fù)試驗，用多種材料進(jìn)行比對，得出 比較理想的結(jié)論兩種或兩種以上原料制成的炭比一種原料制成的炭，它的比表 面積和微孔有大幅提高，多種原料更好，孔隙更發(fā)達(dá)，用顯微鏡觀察孔隙，清晰 可見。因為各種植物秸稈、果殼，加工后的各種渣料，所含碳的成份量是不同， 有多有少，材質(zhì)有軟有硬，鋸末質(zhì)量也因來自何種木材而不同，炭化過程中的揮 發(fā)率和成炭率也不相同，根據(jù)這些原料的特性，進(jìn)行多種原料搭配，就能得到比
較理想的效果，當(dāng)幾種原料混合再制成顆粒后，經(jīng)炭化、活化過程，使它們在重 新組合過程中，由于自身結(jié)構(gòu)、含碳量、耐熱、揮發(fā)分、成炭率的不同，自然形 成了更多的孔隙，使炭的比表面積擴(kuò)大，有效中孔、微孔大量增加，比單"材料 增加30—65%。其吸附性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的竹炭、椰殼炭、稻殼炭，顯現(xiàn)了復(fù)合 材料的獨特優(yōu)勢。多種原料自身優(yōu)勢的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，是提高活性炭吸附能力的重大 突破。 '
.本發(fā)明制成的復(fù)合活性炭，可直接做為高檔吸附劑用于吸附甲醛、苯、甲苯、 二甲苯、氨、TVOC等有毒有害氣體，又可清除室內(nèi)、車內(nèi)、冰箱、鞋柜、衛(wèi)生 間內(nèi)散發(fā)的各種復(fù)雜異味、臭味、煙味。同時也可用作清潔觀賞魚和水培花卉的
4水質(zhì)和去除異味，保持水體清潔；當(dāng)吸附保和后，可活化再生，延長使用壽命， 最終可做為肥料或燃料使用，使這種綠色環(huán)保健康的產(chǎn)品達(dá)到100%物盡其用。
本發(fā)明采用自燃的方法，降低制炭成本，本發(fā)明將原料制成柱狀顆粒，解決 了植物混合顆粒炭化時間長的工藝難題，炭化時間短，并能連續(xù)生產(chǎn)，比傳統(tǒng)的 炭化效率提高幾十倍，大大節(jié)省了時間，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明將炭化工藝和 活化工藝兩個工藝流程巧妙的結(jié)合起來，使之連續(xù)性生產(chǎn)，太大提高了生產(chǎn)效率， 節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)展了市場應(yīng)用空間，使利用廣泛來源的廢 棄物的制炭技術(shù)的普及和大發(fā)展成為可能。將有效提高農(nóng)林業(yè)的附加值，加速農(nóng) 業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)農(nóng)業(yè)環(huán)保、可持續(xù)循環(huán)式大發(fā)展。
本發(fā)明原料還廣泛適用于所有植物秸稈、果殼、鋸末、枝條、竹子、農(nóng)副產(chǎn) 品加工后的各種尾渣，多種原料混合后制成顆粒再制復(fù)合活性炭。


圖1是本發(fā)明用于制炭的炭化爐主視圖。
圖2是本發(fā)明圖1的俯視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明炭化爐爐體1為敞口圓筒形，爐底部設(shè)置若干排立磚2， 每排立磚間隔設(shè)置，相鄰兩排立磚交錯設(shè)置，形成通風(fēng)道，。立磚上面平鋪一層 耐火磚3，耐火磚之間的縫隙即為引風(fēng)通道，爐體下方設(shè)置引風(fēng)管4與引風(fēng)機(jī)相 連通。爐體直徑最佳尺寸為1900—2000mra,'高約1000mm， 0.5噸的炭化爐每爐 炭化時間只需3—4小時。
取稻殼2份、鋸末2份、麥秸或稻草2份、椰殼2份、竹子2份。各原料水 份不高于15%，粉碎混合攪拌均勻，用制粒機(jī)造粒，粒形為柱狀，直徑可制成 2-4mm，長高為8—20mm;在炭化爐底部鋪一層厚度為20—25cm顆茅立，在上面撒 一層厚度為3—4cm的干稻草或麥秸做引燃材料，將引燃材料多點引燃，使顆粒 表面層均勻燃燒，此時打開引風(fēng)機(jī)開始引風(fēng)，同時在燃燒面上方加入顆粒，厚度 以壓住出現(xiàn)的著火點為宜，直至爐滿為止，當(dāng)爐滿時，在上方撒一些稻殼或鋸末， 同時攪動上層顆粒，使之盡快地燃燒炭化，停止引風(fēng)，保持爐內(nèi)600'C,讓炭進(jìn) 入活化過程，此時用噴淋器將霧化水蒸氣均勻地噴在顆粒炭表面上，使之活化， 經(jīng)過30分鐘后，即得成品復(fù)合生物活性炭。此時，顆粒炭呈原來柱狀，濕度較高，可進(jìn)行干燥處理。
取稻殼3份、鋸末3份、麥秸或稻草2份、玉米秸稈或玉米芯2份。各原料 水份不高于15%，粉碎后混合攪拌均勻，用制粒機(jī)造粒，粒形為柱狀，直徑3mra， 高10 mm，在炭化爐底部鋪一層厚度為23cm顆粒，在上面撒一層厚度為3. 5cm 的干稻草或麥秸做引燃材料，將引燃材料多點引燃，使顆粒表面層均勻燃燒，此 時打開引風(fēng)機(jī)開始引風(fēng)，同時在燃燒面上方加入顆粒，厚度以壓住出現(xiàn)的著火點 為宜，直至爐滿為止，當(dāng)爐滿時，在上方撒一些稻殼或鋸末，同時攪動上層顆粒， 使之盡快地燃燒炭化，停止引風(fēng)，保持爐內(nèi)65(TC,讓炭進(jìn)入活化過程，此時用 噴淋器將霧化水蒸氣均勻地噴在顆粒炭表面上，使之活化，經(jīng)過25分鐘后，即 得成品復(fù)合生物活性炭。0. 5噸炭化爐每爐炭化時間只需3小時。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合生物活性炭，其特征在于它主要由下列重量份的原料制成稻殼2-3份、鋸末2-3份、麥秸或稻草2-3份。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合生物活性炭，其特征在于其中原料還包 括玉米秸稈或玉米芯2-3份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合生物活性炭，其特征在于各原料重量份 是稻殼3份、鋸末3份、麥秸或稻草2份、玉米秸稈或玉米芯2份。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合生物活性炭，其特征在于其中原料還包 括椰殼2-3份、竹子2-3份。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合生物活性炭，其特征在于各原料重量份 是稻殼2份、鋸末2份、麥秸或稻草2份、椰殼2份、竹子2份。
6、 權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種復(fù)合生物活性炭的制備方法， 其特征在于，將原料粉碎制成柱狀顆粒，采用自燃式顆粒直接加熱方法制炭，在 爐底部以顆粒為原料鋪設(shè)一層固定層，用引燃材料將固定層點燃，采用爐上方加 料法，爐下方引風(fēng)法加速顆粒炭化，顆粒成炭后，停止引風(fēng)，保持爐內(nèi)溫度在 430—70(TC，采用噴淋冷卻法使顆粒炭活化和冷卻，20—30分鐘后，即得成品。
7、 一種復(fù)合生物活性炭，其特征在于其原料適用所有植物秸稈、果殼、鋸末、 枝條、竹子、農(nóng)副產(chǎn)品加工后的各種尾渣，多種材料混合后制成顆粒再制復(fù)合活 性炭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合生物活性炭及其快速制備方法，其原料由椰殼、竹子、稻殼、鋸末、麥秸或稻草組成，或其原料由稻殼、鋸末、麥秸或稻草、玉米秸稈或玉米芯組成，原料經(jīng)粉碎制成柱狀顆粒，采用自燃式顆粒直接加熱方法制炭，在爐底部以顆粒為原料鋪設(shè)一層固定層，用引燃材料將固定層點燃，采用爐上方加料法，爐下方引風(fēng)法加速顆料炭化，顆粒成炭后，停止引風(fēng)，保持爐內(nèi)溫度在430-700℃，采用噴淋冷卻法使顆粒炭活化和冷卻，20-30分鐘后，即得成品。本發(fā)明多種原料相混合，自然形成了更多孔隙，使炭的比表面積擴(kuò)大，有效微孔大量增加，吸附性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的單一材料的活性炭，顯現(xiàn)了復(fù)合材料的獨特優(yōu)勢。
文檔編號C01B31/00GK101643208SQ200910071298
公開日2010年2月10日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者徐克文 申請人:徐克文