一種紫莖澤蘭的炭化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紫莖澤蘭的炭化方法，包括以下步驟：1）粉碎：將秸稈和紫莖澤蘭分別粉碎；2）攪拌烘干：將粉碎后的秸稈和紫莖澤蘭的碎末混合并攪拌均勻后烘干；3）壓制成型：將碎末混合物在壓力作用下壓制成棒狀物；4）炭化：將棒狀物放到炭化爐內進行炭化。本發(fā)明通過將紫荊澤蘭用作原料進行生產，不僅解決了紫莖澤蘭排擠本地植物；侵入經(jīng)濟林地和農田，影響栽培植物生長；堵塞水渠，阻礙交通；牲畜誤食會引發(fā)疾病甚至死亡，危害畜牧業(yè)等問題，而且將紫莖澤蘭加工為炭，變廢為寶。同時，該紫莖澤蘭炭化的生產成本較低，能夠帶來較大的經(jīng)濟效益，生產工藝簡單易行。
【專利說明】一種紫莖澤蘭的炭化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及植物資源化處理【技術領域】，尤其是涉及一種紫莖澤蘭的炭化方法。
【背景技術】
[0002]紫莖澤蘭，又名解放草、破壞草、馬鹿草、大黑草、花升麻、細升麻，為菊科澤蘭族假藿香薊屬多年生草本植物或亞灌木，原產于墨西哥，自19世紀作為一種觀賞植物在世界各地引種后，因其繁殖力強，已成為全球性的入侵物種，造成廣泛的生態(tài)性災害。其繁殖力極強，在其發(fā)生區(qū)常形成單種優(yōu)勢群落，排擠本地植物；侵入經(jīng)濟林地和農田，影響栽培植物生長；堵塞水渠，阻礙交通，全株有毒性，牲畜誤食會引發(fā)疾病甚至死亡，危害畜牧業(yè)。在2003年由國家環(huán)?？偩趾椭袊茖W院發(fā)布的《中國第一批外來入侵物種名單》中名列第一位。在中國主要分布于中國云南、貴州、四川、廣西、西藏等地。
[0003]現(xiàn)有技術中有很多抑制或者消除紫莖澤蘭的治理方法，取得了一定的成果，但是，這些治理方法需要花費大量的人力以及物力，并且取得的效果僅僅是抑制了紫莖澤蘭的繁殖速度，便于其他植物的生長，除此之外，沒有帶來其他的經(jīng)濟效益。通過在網(wǎng)上檢索，涉及紫莖澤蘭的專利(包括無權和審中的專利)總共有109項，涉及了很多關于紫莖澤蘭的處理方法。例如，申請?zhí)枮?01110369920.7，發(fā)明名稱為“一種巧除紫莖澤蘭的方法”，該專利解決的技術問題是如何去除紫莖澤蘭；申請?zhí)枮?01310364399.7，發(fā)明名稱為“紫莖澤蘭資源化利用方法”，該專利解決了將紫莖澤蘭用于農業(yè)土肥的技術問題；申請?zhí)枮?00910094999.X，發(fā)明名稱為“紫莖澤蘭醋液作為殺植物線蟲劑的應用”，該專利是將紫莖澤蘭用作殺蟲劑；其他專利還涉及到將紫莖澤蘭造紙以及在核桃豐產栽培中的應用等等。但是，目前沒有見到將紫荊澤蘭成功用到炭化【技術領域】的專利或報道。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目`的是提供一種紫莖澤蘭的炭化方法，以解決紫莖澤蘭排擠本地植物、侵入經(jīng)濟林地和農田且影響栽培植物生長、堵塞水渠與阻礙交通、牲畜誤食會引發(fā)疾病甚至死亡，危害畜牧業(yè)等問題。
[0005]本發(fā)明通過以下技術方案解決上述技術問題:
[0006]一種紫莖澤蘭的炭化方法，包括以下步驟:
[0007]I)粉碎:將秸桿和紫莖澤蘭分別粉碎為直徑為l_5mm的碎末；
[0008]2)攪拌烘干:將步驟I)中粉碎后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合后攪拌均勻，然后將其烘干至水分含量為5-10%，其中，烘干前碎末混合物中秸桿的含量為35-45%，紫莖澤蘭的含量為55-65% ；
[0009]3)壓制成型:將經(jīng)過步驟2)加工后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合物在壓力作用下壓制成型，壓制后的混合物為棒狀，具體為為圓柱體、六面體柱狀或方柱等形狀；
[0010]4)炭化:炭化過程中分為四個階段，第一階段，將步驟3)中壓制成型后的棒狀物放到炭化爐內，然后將炭化爐升溫至130-180度保持2.5-3.5h ;第二階段，將炭化爐的溫度升高到250-350度保持5-6h ;第三階段，往炭化爐內通入空氣，并控制炭化爐內的溫度以每小時升高60-80度的速度升高到900度；第四階段，在溫度達到900度后關閉炭化爐，停止通入空氣，并保持70-80h后打開炭化爐取出其中的炭。
[0011]所述的秸桿可以用鋸末來代替，也可以用秸桿與鋸末的混合物來代替。
[0012]所述的步驟I)中，碎末的直徑為2_4mm。
[0013]所述的碎末混合物中秸桿的含量為40%，紫莖澤蘭的含量為60%。
[0014]所述的步驟2)中，碎末混合物烘干后的水分含量為6-9%。
[0015]所述的步驟3)中，給碎末混合物施加的壓力為86-100噸。
[0016]所述的步驟4)中，第一階段將炭化爐升溫至140-160度保持3h ;第二階段將炭化爐的溫度升高到260-330度保持5-6h ;第三階段控制炭化爐內的溫度以每小時升高66-76度的速度升高到900度；第四階段在溫度達到900度后保持70-80h。
[0017]進一步地，所述的步驟4)中，第一階段將炭化爐升溫至150度保持3h ;第二階段將炭化爐的溫度升高到300度保持5-6h ;第三階段控制炭化爐內的溫度以每小時升高75度的速度升高到900度；第四階段在溫度達到900度后保持76h。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
[0019]第一，將紫荊澤蘭用作原料進行生產，生產原料的來源廣泛，生產成本較低； [0020]第二，將紫荊澤蘭進行炭化，不僅解決了紫莖澤蘭排擠本地植物；侵入經(jīng)濟林地和農田，影響栽培植物生長；堵塞水渠，阻礙交通；牲畜誤食會引發(fā)疾病甚至死亡，危害畜牧業(yè)等問題，而且將原本作為生態(tài)公害的紫莖澤蘭加工為炭，帶來較大的經(jīng)濟效益；
[0021]第三，在將紫莖澤蘭炭化的整個生產過程中，不會釋放有害的煙塵，有利于環(huán)境的保護；
[0022]第四，整個生產過程僅僅分為四個步驟，生產工藝簡單易行。
【具體實施方式】
[0023]為了方便本領域的技術人員理解，下面將結合實施例本發(fā)明做進一步的描述。實施例僅僅是對該發(fā)明的舉例說明，不是對本發(fā)明的限定，實施例中未作具體說明的步驟均是已有技術，在此不做詳細描述。
[0024]實施例1
[0025]一種紫莖澤蘭的炭化方法，包括以下步驟:
[0026]I)粉碎:將秸桿和紫莖澤蘭分別放到粉碎機中進行粉碎，粉碎后的碎末直徑為l-5mm,如果碎末的直徑大于5mm,容易造成后面的烘干工序中碎末烘干得不充分,進一步導致后續(xù)的壓制成型工藝中原料成型不穩(wěn)定且在其表面起泡；
[0027]2)攪拌烘干:將步驟I)中粉碎后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合，然后將該碎末混合物后攪拌均勻，可以用人工攪拌，也可用攪拌機進行攪拌，最后將攪拌均勻的碎末混合物放到烘干機中烘干至其水分含量為5-10%。其中，烘干前的碎末混合物中秸桿的含量為35%，紫莖澤蘭的含量為65% ；
[0028]3)壓制成型:將經(jīng)過步驟2)加工后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合物放到較大的壓力作用下進行壓制，成型后的混合物為棒狀，具體為圓柱體、六面體柱狀或方柱等形狀；
[0029]4)炭化:炭化過程可分為四個階段，第一階段，將步驟3)中壓制成型后的棒狀物放到炭化爐內，然后將炭化爐升溫至130-180度保持2.5-3.5h，使炭化爐內的棒狀物燃燒；第二階段，將炭化爐的溫度升高到250-350度保持5-6h，使炭化爐內的水蒸氣、煙氣排出到炭化爐外；第三階段，往炭化爐內通入空氣，通過風門來控制空氣的進入量，進一步控制炭化爐內的溫度以每小時升高60-80度的速度升高到900度。如果升溫過快，通過調小風門，使得進入炭化爐內的空氣量減小，炭化爐內的棒狀物的燃燒速度就會減慢，進而減小炭化爐的升溫速度，反之，如果升溫過慢，就調大風門。該階段中，如果升溫過快，棒狀物將會被全部燃燒，導致最后收集不到棒狀炭，如果升溫過慢，炭化不徹底，達不到炭化的目的；第四階段，待炭化爐內的溫度達到900度后關閉炭化爐的風門并保持70-80h，待炭化爐完全冷卻之后打開炭化爐，將棒狀炭取出，從而完成紫荊澤蘭的炭化加工。該階段中，不能過早打開炭化爐，由于炭未完全冷卻，接觸空氣后可能會復燃，因此，必須等炭完全冷卻之后才能打開炭化爐。
[0030]所述的秸桿可以用鋸末來代替，也可以用秸桿與鋸末的混合物來代替。
[0031]實施例2
[0032]一種紫莖澤蘭的炭化方法，包括以下步驟:
[0033]I)粉碎:將秸桿和紫莖澤蘭分別放到粉碎機中進行粉碎，粉碎后的碎末直徑為2mm>3mm或4mm,如果碎末的直徑過大，容易造成后面的烘干工序中碎末烘干得不充分，進一步導致后續(xù)的壓制成型工藝中的原料成型不穩(wěn)定且在其表面起泡；
[0034]2)攪拌烘干:將步驟I)中粉碎后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合；然后將該碎末混合物后攪拌均勻，可以用人 工攪拌，也可用攪拌機進行攪拌；最后將攪拌均勻的碎末混合物放到烘干機中烘干至其水分含量為6-9%，其中，烘干前的碎末混合物中秸桿的含量為45%，紫莖澤蘭的含量為55% ；
[0035]3)壓制成型:將經(jīng)過步驟2)加工后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合物放到較大的壓力作用下進行壓制，成型后的混合物為棒狀，具體為圓柱體、六面體柱狀或方柱等形狀；
[0036]4)炭化:炭化過程可分為四個階段，第一階段，將步驟3)中壓制成型后的棒狀物放到炭化爐內，然后將炭化爐升溫至130-180度保持2.5-3.5h，使炭化爐內的棒狀物燃燒；第二階段，將炭化爐的溫度升高到250-350度保持5-6h，使炭化爐內的水蒸氣、煙氣排出到炭化爐外；第三階段，往炭化爐內通入空氣，通過風門來控制空氣的進入量，進一步控制炭化爐內的溫度以每小時升高60-80度的速度升高到900度，如果升溫過快，通過調小風門，使得進入炭化爐內的空氣量減小，炭化爐內的棒狀物的燃燒速度就會減慢，進而減小炭化爐的升溫速度，反之，如果升溫過慢，就調大風門。該階段中，如果升溫過快，棒狀物將會被全部燃燒，導致最后收集不到棒狀炭，如果升溫過慢，炭化不徹底，達不到炭化的目的；第四階段，待炭化爐內的溫度達到900度后關閉炭化爐的風門并保持74-78h，待炭化爐完全冷卻之后打開炭化爐，將棒狀炭取出，從而完成紫荊澤蘭的炭化加工。該階段中，不能過早打開炭化爐，由于炭未完全冷卻，接觸空氣后可能會復燃，因此，必須等炭完全冷卻之后才能打開炭化爐。
[0037]所述的秸桿可以用鋸末來代替，也可以用秸桿與鋸末的混合物來代替。
[0038]實施例3
[0039]一種紫莖 澤蘭的炭化方法，包括以下步驟:
[0040]I)粉碎:將秸桿和紫莖澤蘭分別放到粉碎機中進行粉碎，粉碎后的碎末直徑為2mm>3mm或4mm,如果碎末的直徑過大，容易造成后面的烘干工序中碎末烘干得不充分，進一步導致后續(xù)的壓制成型工藝中的原料成型不穩(wěn)定且在其表面起泡；
[0041]2)攪拌烘干:將步驟I)中粉碎后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合，然后將該碎末混合物后攪拌均勻，可以用人工攪拌，也可用攪拌機進行攪拌，最后將攪拌均勻的碎末混合物放到烘干機中烘干至其水分含量為6-9%，其中，烘干前的碎末混合物中秸桿的含量為45%，紫莖澤蘭的含量為55% ；
[0042]3)壓制成型:將經(jīng)過步驟2)加工后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合物放到86-100噸的壓力作用下進行壓制，成型后的混合物為棒狀，具體為圓柱體、六面體柱狀或方柱等形狀；
[0043]4)炭化:炭化過程可分為四個階段，第一階段，將步驟3)中壓制成型后的棒狀物放到炭化爐內，然后將炭化爐升溫至140-160度保持2.5-3.5h，使炭化爐內的棒狀物燃燒；第二階段，將炭化爐的溫度升高到260-330度保持5-6h，使炭化爐內的水蒸氣、煙氣完全排出到炭化爐外；第三階段，往炭化爐內通入空氣，通過風門來控制空氣的進入量，進一步控制炭化爐內的溫度以每小時升高66-76度的速度升高到900度，如果升溫過快，通過調小風門，使得進入炭化爐內的空氣量減小，炭化爐內的棒狀物的燃燒速度就會減慢，進而減小炭化爐的升溫速度，反之，如果升溫過慢，就調大風門。該階段中，如果升溫過快，棒狀物將會被全部燃燒，導致最后收集不到棒狀炭，如果升溫過慢，炭化不徹底，達不到炭化的目的；第四階段，待炭化爐內的溫度達到900度后關閉炭化爐的風門并保持75h或77h，待炭化爐完全冷卻之后打開炭化爐，將棒狀炭取出，從而完成紫荊澤蘭的炭化加工。該階段中，不能過早打開炭化爐，由于炭未完全冷卻，接觸空氣后可能會復燃，因此，必須等炭完全冷卻之后才能打開炭化爐。
[0044]所述的秸桿可以用鋸末來代替，也可以用秸桿與鋸末的混合物來代替。
[0045]實施例4`
[0046]一種紫莖澤蘭的炭化方法，包括以下步驟:
[0047]I)粉碎:將秸桿和紫莖澤蘭分別放到粉碎機中進行粉碎，粉碎后的碎末直徑為2mm>3mm或4mm,如果碎末的直徑過大，容易造成后面的烘干工序中碎末烘干得不充分，進一步導致后續(xù)的壓制成型工藝中的原料成型不穩(wěn)定且在其表面起泡；
[0048]2)攪拌烘干:將步驟I)中粉碎后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合，然后將該碎末混合物后攪拌均勻，可以用人工攪拌，也可用攪拌機進行攪拌，最后將攪拌均勻的碎末混合物放到烘干機中烘干至其水分含量為5-10%，其中，烘干前的碎末混合物中秸桿的含量為40%，紫莖澤蘭的含量為60% ；
[0049]3)壓制成型:將經(jīng)過步驟2)加工后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合物放到86-100噸的壓力作用下進行壓制，成型后的混合物為棒狀，具體為圓柱體、六面體柱狀或方柱等形狀；
[0050]4)炭化:炭化過程可分為四個階段，第一階段，將步驟3)中壓制成型后的棒狀物放到炭化爐內，然后將炭化爐升溫至150度并保持3h，使炭化爐內的棒狀物燃燒；第二階段，將炭化爐的溫度升高到300度并保持5-6h，使炭化爐內的水蒸氣、煙氣排出到炭化爐外；第三階段，往炭化爐內通入空氣，通過風門來控制空氣的進入量，進一步控制炭化爐內的溫度以每小時升高75度的速度升高到900度，如果升溫過快，通過調小風門，使得進入炭化爐內的空氣量減小，炭化爐內的棒狀物的燃燒速度就會減慢，進而減小炭化爐的升溫速度，反之，如果升溫過慢，就調大風門。該階段中，如果升溫過快，棒狀物將會被全部燃燒，導致最后收集不到棒狀炭，如果升溫過慢，炭化不徹底，達不到炭化的目的；第四階段，待炭化爐內的溫度達到900度后關閉炭化爐的風門并保持76h，待炭化爐完全冷卻之后打開炭化爐，將棒狀炭取出，從而完成紫荊澤蘭的炭化加工。該階段中，不能過早打開炭化爐，由于炭未完全冷卻，接觸空氣后可能會復燃。因此，必須等炭完全冷卻之后才能打開炭化爐。
[0051]所述的秸桿可以用鋸末來代替，也可以用秸桿與鋸末的混合物來代替。
[0052]綜上，將紫荊澤蘭用作原料進行生產，原料的來源廣泛，生產成本較低；解決了紫莖澤蘭排擠本地植物、侵入經(jīng)濟林地和農田且影響栽培植物生長、堵塞水渠與阻礙交通、牲畜誤食會引發(fā)疾病甚至死亡，危害畜牧業(yè)等問題；在將紫莖澤蘭炭化的整個生產過程中，不會釋放有害的煙塵，有利于對環(huán)境的保護；整個生產過程僅分為四個步驟，生產工藝簡單易行。
[0053]該炭化方法不僅適用于紫莖澤蘭的炭化，同樣適合于秸桿、木材、煤以及油頁巖等原材料的炭化 。
【權利要求】
1.一種紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于包括以下步驟: 1)粉碎:將秸桿和紫莖澤蘭分別粉碎為直徑為l_5mm的碎末； 2)攪拌烘干階段:將步驟I)中粉碎后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合后攪拌均勻，然后將其烘干至水分含量為5-10%，其中，烘干前碎末混合物中秸桿的含量為35-45%，紫莖澤蘭的含量為55-65% ； 3)壓制成型:將經(jīng)過步驟2)加工后的秸桿和紫莖澤蘭的碎末混合物在壓力作用下壓制成型，壓制后的混合物為棒狀，具體為為圓柱體、六面體柱狀或方柱等形狀； 4)炭化:炭化過程分為四個階段:第一階段，將步驟3)中壓制成型后的棒狀物放到炭化爐內，然后將炭化爐升溫至130-180度保持2.5-3.5h ;第二階段，將炭化爐的溫度升高到250-350度并保持5-6h ;第三階段，往炭化爐內通入空氣，并控制炭化爐內的溫度以每小時升高60-80度的速度升高到900度；第四階段，在溫度達到900度后關閉炭化爐，停止通入空氣，并保持70-80h后再打開炭化爐取出其中的炭。
2.如權利要求1所述的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的秸桿可以用鋸末代替，也可以用秸桿與鋸末的混合物來代替。
3.如權利要求1所述的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的步驟I)中碎末的直徑為2_4mm。
4.如權利要求1所述的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的碎末混合物中秸桿的含量為40%，紫莖澤蘭的含量為60%。
5.如權利要求1所述`的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的步驟2)中碎末混合物烘干后的水分含量為6_9%。
6.如權利要求1所述的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的步驟3)中，給碎末混合物施加的壓力為86-100噸。
7.如權利要求1所述的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的步驟4)中，第一階段將炭化爐升溫至140-160度保持3h ;第二階段將炭化爐的溫度升高到260-330度保持5-6h ;第三階段控制炭化爐內的溫度以每小時升高66-76度的速度升高到900度；第四階段在溫度達到900度后保持75-77h。
8.如權利要求1或7所述的紫莖澤蘭的炭化方法，其特征在于:所述的步驟4)中，第一階段將炭化爐升溫至150度保持3h ;第二階段將炭化爐的溫度升高到300度保持5-6h ；第三階段控制炭化爐內的溫度以每小時升高75度的速度升高到900度；第四階段在溫度達到900度后保持76h。
【文檔編號】C10B53/02GK103773405SQ201410035038
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】高飛, 陳杰 申請人:貴州關嶺晟焱炭業(yè)有限公司