拒水透气炭粉及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物黑炭技术领域，涉及一种拒水透气炭粉及其制备方法，是以生物黑炭为主要原料制得，拒水炭透气粉粒径在200目以上，每一微粒的表面张力均在20‑‑21dyn/cm

Water repellent ventilating carbon powder and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of biochar, which relates to a water repellent breathable carbon powder and a preparation method thereof, is mainly prepared by biochar, water repellent breathable carbon powder size in more than 200 mesh, the surface tension of every particle in 20 21dyn/cm

【技术实现步骤摘要】
拒水透气炭粉及其制备方法
本专利技术属于生物黑炭
，是治理沙漠和盐碱地以及环保应用方面的一种新型无机阻水材料。
技术介绍
一、人们称沙漠和盐碱地是地球上的伤疤也有人说成是地球的癌症，难以治愈。我国不完全统计，已达到168．9万平方公里，占国土面积的17．6％，并以每年2460平方公里的速度扩展。其次根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷，其中我国为9913万公顷，对沙漠和盐碱地治理早已上升到了相关的国家层面。二、生物黑炭技术已经引起世界先进国家的广泛关注：美国政府对此事高度重视，已把农业黑炭列入农业科技重点开发项目。日本政府为保持地力，促进粮食增产，1986年颁布《地力促进法施行令》，指定木炭当做土壤改良材料。2008年，美国联邦众议院通过了2008食物与能源安全的农业法案，首次在联邦层面建立了对全世界生物黑炭研究、生产、应用与推广的激励机制，专门设立了农业基金支持生物质炭转化及生物黑炭的研究与示范，以推动农业生物质能源对世界能源的贡献。2009年6月美国国会举行了生物质炭转化与生物黑炭农业应用的听证会，全面论证了生物黑炭农业应用减缓全球变暖的研究、推广与政策问题。生物质黑炭已被列入世界发达国家发展规划，美国等西方发达国家正在组织黑炭联盟，美国相关企业正在努力抢占生物质炭化技术制高点。三、我国对生物黑炭技术和农业的发展的关系的研究还处于初始状态，如炭基复合肥、炭基缓释肥等，但就连这种简单的物理重量配比技术生产的产品，我国现在还没有相关的国家生产标准。没有相关的国家生产标准，相关的技术和产品就难以推广。四、目前国内沙漠种水稻普遍采用的是阻水透气沙果虽然良好，但阻水透气沙抛开可以使沙漠变良田外，对于沙漠环境而言阻水透气沙本质来讲是中性的，即不能给沙漠带来好处也带不来坏处。
技术实现思路
本专利技术是针对以上现状而提出的一种采用生物黑炭为原料的拒水透气炭粉及其制备方法。本专利技术是这样来实现的：拒水透气炭粉，其特征是以生物黑炭为主要原料制得，拒水炭透气粉粒径在200目以上，每一微粒的表面张力均在20--21dyn/cm2之间（温度24℃--32℃条件下），每一微粒均小于水的72dyn/cm2（常温）表面张力。本专利技术还提供了上述拒水透气炭粉的制备方法：将生物黑炭块投入带高速破碎功能的生成罐中，在生成罐内高速破碎的同时，通过加压雾化喷入表面处理剂对破碎的炭粒进行由大到小的表面处理，制得拒水透气炭粉。本专利技术所述的加压雾化条件：气液比为：0.66L/m3-0.266L/m3，压力：（6.6-9.3）x10Pa。本专利技术所述的表面处理剂由精制木焦油和甲基硅油配制而成。优选地，所述表面处理剂由50%--70%的精制木焦油和50%--30%甲基硅油配制而成。所述表面处理剂的制备方法：将精制木焦油和甲基硅油按配比，在45℃-95℃的反应釜中热解融合后制得，优选85℃-95℃。本专利技术所述精制木焦油可以采用秸秆炭化处理的木焦油精馏制得。一般地，本专利技术拒水透气炭粉的包装要求：由于拒水透气炭粉颗粒过细，刚性包装物需内衬塑料膜或塑料。我国有丰富的木炭和木焦油以及木醋液资源，不仅可以用：棉秆炭作为炭基缓释肥、木醋酸和木焦油做生物农药，还可以利用木炭易破碎和精制木焦油具有憎水和在土壤中作杀虫剂或驱虫剂使用的物理特点，生产拒水透气炭粉，用于沙漠造田甚至种水稻和盐碱地的改良。本专利技术一种优选的原料，申请人可以利用本人专利技术的“车载秸秆处理系统”专利技术（专利号201220607027.3），实现在田间地头就可将秸秆进行炭化处理，这样能够得到大量的可以作为工业原料的炭和木焦油以及木醋液。以新疆2600万亩棉田为例：每年可得炭：260万吨和粗品木焦油130万吨以及260万吨的粗品木醋液。本专利技术与阻水透气沙相比较具有以下优点：1、拒水透气炭粉最终会同农作物的废弃物腐蚀在一起，成为良田的一个有机体而阻水透气沙不能。2、拒水透气炭粉的最终成本低于阻水透气沙，原因是：a、沙子的比重大，砂子的主要成份是二氧化硅,二氧化硅的密度2.65g/cm3，保守估计也要在1.46g/cm3---2.65g/cm3之间，而炭的平均堆密度最大值才0.55g/cm3，从原料到成产品，运输成本是拒水透气炭粉3--5倍。b、理论上讲无论是阻水透气沙所用的原料砂和拒水透气炭粉所用的原料炭均可以无限粉碎，但从原料强度上比较，炭所要达到破碎的理想目数要比阻水透气沙所需要达到的理想破碎目数，消耗的能量少，生产成本相对低廉。c、由于拒水透气炭粉的堆密度低，所以用于沙漠造田，在达到同样效果和同样使用重量的前提下拒水透气炭粉所改造的面积是阻水透气沙的三倍以上，所以在使用成本上拒水透气炭粉低于阻水透气沙。d、拒水透气炭粉所用的憎水剂主要成分是利用“车载炭化装置”处理秸秆过程中产生的木焦油，通过精馏得到的“精制木焦油”为主要原料，木焦油本身对土壤就具有培养微生物等改良的作用，是一个大的技术和经济循环体，而阻水透气沙却不能。本专利技术的拒水透气炭粉原料易得，制备过程简单便捷，成本低效率高，完全可以替代阻水透气沙，符合环保发展趋势和循环经济发展理念，具有良好的经济和社会效益。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术加以详细描述。实施例原料准备：本实施例采用车载秸秆处理系统，将秸秆进行炭化处理得工业原料的棉杆炭和木焦油，木焦油通过精馏得到精制木焦油。表面处理剂的制备:将质量百分含量50%-70%的精制木焦油和50%-30%甲基硅油，在85℃-95℃的反应釜中热解融合后得到所需的表面处理剂。拒水透气炭粉的制备：将棉杆炭块投入带高速破碎功能的生成罐中，同时将上述制得的表面处理剂通过压缩机雾化喷入生成罐中进行生成反应，气液比为：0.66L/m3-0.266L/m3，压缩机雾化所设压力：（6.6-9.3）x10Pa。棉杆炭在生成罐内高速破碎的同时，通过加压雾化喷入表面处理剂对破碎的炭粒进行由大到小的表面处理，制得拒水透气炭粉。上述制备的拒水透气炭粉，粒径在200目以上，每一微粒的表面张力均在20--21dyn/cm2之间（温度24℃--32℃条件下），每一微粒均小于水的72dyn/cm2（常温）表面张力，拥有了拒水阻水和透气的能力。拒水透气炭粉的包装要求：由于拒水透气炭粉颗粒过细，刚性包装物需内衬塑料膜或塑料。实施例可以利用申请人专利技术的“车载秸秆处理系统”专利技术（专利号201220607027.3），实现在田间地头就可将秸秆进行炭化处理，能够得到大量的可以作为工业原料的炭和木焦油以及木醋液。以新疆2600万亩棉田为例：每年可得炭：260万吨和粗品木焦油130万吨以及260万吨的粗品木醋液。具有良好的经济效益和社会效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拒水透气炭粉，其特征是以生物黑炭为主要原料制得，拒水炭透气炭粉粒径在200目以上，每一微粒的表面张力均在20‑‑21dyn/cm

【技术特征摘要】
1.一种拒水透气炭粉，其特征是以生物黑炭为主要原料制得，拒水炭透气炭粉粒径在200目以上，每一微粒的表面张力均在20--21dyn/cm2之间（温度24℃--32℃条件），每一微粒均小于水的72dyn/cm2（常温）表面张力。2.如权利要求1所述拒水透气炭粉的制备方法，其特征是：将生物黑炭块投入带高速破碎功能的生成罐中，在生成罐内高速破碎的同时，通过加压雾化喷入表面处理剂对破碎的炭粒进行由大到小的表面处理，制得拒水透气炭粉。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述的加压雾化条件：气液比为：0.66L/m3-0.266L/m3，压力：（6.6-9.3）x10Pa。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继强，刘声雁，
申请(专利权)人：刘继强，
类型：发明
国别省市：江苏,32