专利名称：一种复合生物活性炭及其快速制备方法
技术领域：
本发明涉及一种利用稻壳、锯末、椰壳、竹子或其他植物秸秆等多种原料制 成的复合生物活性炭及其制备方法。
背景技术：
目前，人们对吸附剂类活性炭产品吸附有毒有害气体的性能有了初步认识， 这种环保健康的产品，市场需求直线上升，市场日益扩大。但是，能供应市场的 活性炭吸附剂产品却存在着一些急待解决的问题 一是品种少；二是质量良莠不 齐。特别是高性能的产品奇缺，价格居高不下，而常见的普通品种，如竹炭、椰 壳炭、稻壳炭等，虽称得上是优质炭种，但是由于成炭的材料单一，使炭的结构 固定化，炭的比表面积、微孔数量都限制到自身材料所能达到的范围内，性能也 受到同样限制，想再提高吸附能力已不可能，成为制约提高活性炭产品吸附性能 的最大障碍。如专利号为981145531，专利名称为超高比表面积活性炭的制 备，其方法采用单一材质稻壳制炭，炭化温度为400-60(TC,炭化时间较长需要 3-5小时，制得炭的比表面积为2500-3500mVg。
另外，吸附剂类活性炭的制造工艺比较复杂，相关设备土洋不一，洋设备和 传统成套设备价格昂贵，生产成本高，很难普及。土设备虽然有了一定的革新发 展，.远不能与先进的工艺配套，很难形成生产能力，'更谈不上产业化，致使制炭 成本高，炭化时间长，炭化和活化工艺不能有机结合，产品的成品率和质量不能 保证，严重制约了这个产业的发展。如本申请人再先申请，专利号 200710072723.2，专利名称 一种稻壳快速炭化方法及炭化炉。其采用稻壳直接 加热制炭方法，采用喷淋冷却法使稻壳炭活化和冷却。虽然该发明将快速炭化工 艺和活化工艺巧妙地结合起来，减少炭化时伺，使之连续性生产，提高了生产效 率，但是它所生产的颗粒炭的吸咐能力远不如复合活性炭。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高炭的吸附性能，降低制炭成本，缩短复合颗粒制炭的时间，并可连续生产的一种复合生物活性炭及其快速制炭方法。
本发明一种复合生物活性炭，它主要由下列重量份的原料制成稻壳2-3
份、锯末2-3份、麦秸或稻草2-3份。
其中原料还包括玉米秸秆或玉米芯2-3份。或其中原料还包括椰壳2-3份、
竹子2-3份。
本发明一种复合生物活性炭的制备方法，将上述原料粉碎制成柱状颗粒，采 用自燃式颗粒直接加热方法制炭，在炉底部以颗粒为原料铺设一层固定层，用引 燃材料将固定层点燃，采用炉上方加料法，炉下方引风法加速颗粒炭化，颗粒成 炭后，停止引风，保持炉内温度在430—70(TC，采用喷淋冷却法使颗粒炭活化和 冷却，20—30分钟后，即得成品。
本发明制炭原料适用所有植物秸秆、果壳、锯末、枝条、竹子或农副产品加 工后的各种尾渣，多种材料混合后制成颗粒再制复合活性炭。
,本发明根据活性炭的结构和吸附性能原理，只有提高活性炭的比表面积，增 加它的微孔，才能提高它的吸附能力。针对这一关键性技术难题，就原材料结构 在炭化、活化过程中的变化过程，进行了反复试验，用多种材料进行比对，得出 比较理想的结论两种或两种以上原料制成的炭比一种原料制成的炭，它的比表 面积和微孔有大幅提高，多种原料更好，孔隙更发达，用显微镜观察孔隙，清晰 可见。因为各种植物秸秆、果壳，加工后的各种渣料，所含碳的成份量是不同， 有多有少，材质有软有硬，锯末质量也因来自何种木材而不同，炭化过程中的挥 发率和成炭率也不相同，根据这些原料的特性，进行多种原料搭配，就能得到比
较理想的效果，当几种原料混合再制成颗粒后，经炭化、活化过程，使它们在重 新组合过程中，由于自身结构、含碳量、耐热、挥发分、成炭率的不同，自然形 成了更多的孔隙，使炭的比表面积扩大，有效中孔、微孔大量增加，比单"材料 增加30—65%。其吸附性能远远超过现有的竹炭、椰壳炭、稻壳炭，显现了复合 材料的独特优势。多种原料自身优势的强强联合，是提高活性炭吸附能力的重大 突破。 '
.本发明制成的复合活性炭，可直接做为高档吸附剂用于吸附甲醛、苯、甲苯、 二甲苯、氨、TVOC等有毒有害气体，又可清除室内、车内、冰箱、鞋柜、卫生 间内散发的各种复杂异味、臭味、烟味。同时也可用作清洁观赏鱼和水培花卉的
4水质和去除异味，保持水体清洁；当吸附保和后，可活化再生，延长使用寿命， 最终可做为肥料或燃料使用，使这种绿色环保健康的产品达到100%物尽其用。
本发明采用自燃的方法，降低制炭成本，本发明将原料制成柱状颗粒，解决 了植物混合颗粒炭化时间长的工艺难题，炭化时间短，并能连续生产，比传统的 炭化效率提高几十倍，大大节省了时间，降低了生产成本。本发明将炭化工艺和 活化工艺两个工艺流程巧妙的结合起来，使之连续性生产，太大提高了生产效率， 节约了生产成本，提高了产品质量，扩展了市场应用空间，使利用广泛来源的废 弃物的制炭技术的普及和大发展成为可能。将有效提高农林业的附加值，加速农 业产业化进程，促进农业环保、可持续循环式大发展。
本发明原料还广泛适用于所有植物秸秆、果壳、锯末、枝条、竹子、农副产 品加工后的各种尾渣，多种原料混合后制成颗粒再制复合活性炭。
图1是本发明用于制炭的炭化炉主视图。
图2是本发明图1的俯视图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明炭化炉炉体1为敞口圆筒形，炉底部设置若干排立砖2， 每排立砖间隔设置，相邻两排立砖交错设置，形成通风道，。立砖上面平铺一层 耐火砖3，耐火砖之间的缝隙即为引风通道，炉体下方设置引风管4与引风机相 连通。炉体直径最佳尺寸为1900—2000mra,'高约1000mm， 0.5吨的炭化炉每炉 炭化时间只需3—4小时。
取稻壳2份、锯末2份、麦秸或稻草2份、椰壳2份、竹子2份。各原料水 份不高于15%，粉碎混合搅拌均匀，用制粒机造粒，粒形为柱状，直径可制成 2-4mm，长高为8—20mm;在炭化炉底部铺一层厚度为20—25cm颗茅立，在上面撒 一层厚度为3—4cm的干稻草或麦秸做引燃材料，将引燃材料多点引燃，使颗粒 表面层均匀燃烧，此时打开引风机开始引风，同时在燃烧面上方加入颗粒，厚度 以压住出现的着火点为宜，直至炉满为止，当炉满时，在上方撒一些稻壳或锯末， 同时搅动上层颗粒，使之尽快地燃烧炭化，停止引风，保持炉内600'C,让炭进 入活化过程，此时用喷淋器将雾化水蒸气均匀地喷在颗粒炭表面上，使之活化， 经过30分钟后，即得成品复合生物活性炭。此时，颗粒炭呈原来柱状，湿度较高，可进行干燥处理。
取稻壳3份、锯末3份、麦秸或稻草2份、玉米秸秆或玉米芯2份。各原料 水份不高于15%，粉碎后混合搅拌均匀，用制粒机造粒，粒形为柱状，直径3mra， 高10 mm，在炭化炉底部铺一层厚度为23cm颗粒，在上面撒一层厚度为3. 5cm 的干稻草或麦秸做引燃材料，将引燃材料多点引燃，使颗粒表面层均匀燃烧，此 时打开引风机开始引风，同时在燃烧面上方加入颗粒，厚度以压住出现的着火点 为宜，直至炉满为止，当炉满时，在上方撒一些稻壳或锯末，同时搅动上层颗粒， 使之尽快地燃烧炭化，停止引风，保持炉内65(TC,让炭进入活化过程，此时用 喷淋器将雾化水蒸气均匀地喷在颗粒炭表面上，使之活化，经过25分钟后，即 得成品复合生物活性炭。0. 5吨炭化炉每炉炭化时间只需3小时。
权利要求
1、一种复合生物活性炭，其特征在于它主要由下列重量份的原料制成稻壳2-3份、锯末2-3份、麦秸或稻草2-3份。
2、 根据权利要求1所述的一种复合生物活性炭，其特征在于其中原料还包 括玉米秸秆或玉米芯2-3份。
3、 根据权利要求2所述的一种复合生物活性炭，其特征在于各原料重量份 是稻壳3份、锯末3份、麦秸或稻草2份、玉米秸秆或玉米芯2份。
4、 根据权利要求1所述的一种复合生物活性炭，其特征在于其中原料还包 括椰壳2-3份、竹子2-3份。
5、 根据权利要求4所述的一种复合生物活性炭，其特征在于各原料重量份 是稻壳2份、锯末2份、麦秸或稻草2份、椰壳2份、竹子2份。
6、 权利要求1或2或3或4或5所述的一种复合生物活性炭的制备方法， 其特征在于，将原料粉碎制成柱状颗粒，采用自燃式颗粒直接加热方法制炭，在 炉底部以颗粒为原料铺设一层固定层，用引燃材料将固定层点燃，采用炉上方加 料法，炉下方引风法加速颗粒炭化，颗粒成炭后，停止引风，保持炉内温度在 430—70(TC，采用喷淋冷却法使颗粒炭活化和冷却，20—30分钟后，即得成品。
7、 一种复合生物活性炭，其特征在于其原料适用所有植物秸秆、果壳、锯末、 枝条、竹子、农副产品加工后的各种尾渣，多种材料混合后制成颗粒再制复合活 性炭。
全文摘要
本发明公开了一种复合生物活性炭及其快速制备方法，其原料由椰壳、竹子、稻壳、锯末、麦秸或稻草组成，或其原料由稻壳、锯末、麦秸或稻草、玉米秸秆或玉米芯组成，原料经粉碎制成柱状颗粒，采用自燃式颗粒直接加热方法制炭，在炉底部以颗粒为原料铺设一层固定层，用引燃材料将固定层点燃，采用炉上方加料法，炉下方引风法加速颗料炭化，颗粒成炭后，停止引风，保持炉内温度在430-700℃，采用喷淋冷却法使颗粒炭活化和冷却，20-30分钟后，即得成品。本发明多种原料相混合，自然形成了更多孔隙，使炭的比表面积扩大，有效微孔大量增加，吸附性能远远超过现有的单一材料的活性炭，显现了复合材料的独特优势。
文档编号C01B31/00GK101643208SQ200910071298
公开日2010年2月10日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者徐克文 申请人:徐克文