一种烟草秸秆制备生物炭的方法技术

本发明专利技术涉及一种烟草秸秆制备生物炭的方法，属农业资源利用技术领域。本发明专利技术利用烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程。本方法提高了废弃物资源利用效率，达到了资源循环利用的目的，提高了烟草秸秆的经济效益，有效地增加了稳定性碳素转化，减少了因烟草秸秆腐解而带来的二氧化碳排放20%以上，减少对环境污染，改善了生态环境，具有显著的生态效益，引领产业向低碳、可持续健康发展，有利于提高农田土壤质量，节约了农业生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烟草秸杆制备生物炭的方法，属农业资源利用

技术介绍
生物炭指在缺氧的条件下把生物质进行高温处理，生物质中的油和气燃烧掉，剩下的就是生物炭。植物的腐烂自然而然会令土壤中含有大量的碳元素，但是这些碳相对而言是不稳定的，受气候影响很大，一旦遇到像农耕这样的变化，土壤就会释放出二氧化碳。这使得它们既是碳源、又是碳汇。因此，用土壤来锁定碳元素的想法对气候学家而言没有丝毫的吸引力。生物炭埋到地下后可以有几百至上千年不会消失，等于把碳封存进了土壤，有助于减缓全球变暖，全世界范围内引发了对生物炭的广泛兴趣。有不少科学家认为，用生物炭捕捉碳元素相当稳定，能将碳元素“锁”在地下数百年，并让土壤变得更肥沃；另外还可以减少二氧化氮和甲烷等温室气体的排放。目前烟草秸杆的利用方式主要集中在利用烟草秸杆生产有机肥料、用烟草秸杆生产颗粒燃料或者在农村直接 用来作为厨房煮饭的燃料，由于烟草秸杆含有木质素较多且坚硬不宜破碎变形，直接还田难度较大，很少有将烟草秸杆直接还田的。现有烟草秸杆利用途径单一，利用附加值低的现实，导致烟草秸杆资源的浪费，同时由于烟草秸杆的燃烧或者微生物分解分解带来二氧化碳等温室气体的排放带来的环境污染问题。烟草种植过程中土壤碳素补充不足也会引起土壤退化，土壤结构破坏，化肥农药使用量和次数增加，耕地质量下降等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的是提供一种烟草秸杆制备生物炭的方法，本专利技术方法通过低温厌氧干馏的方法将烟草秸杆变性为生物炭，提供了一种新的烟草秸杆利用方式，有效地增加了稳定性碳素转化，减少了因烟草秸杆腐解而带来的二氧化碳排放20%以上，具有显著的生态效益；同时，提高了废弃物资源利用效率，提高了烟草秸杆的经济效益，达到了资源循环利用的目的；减少对环境污染，改善了生态环境，引领产业向低碳、可持续健康发展，易操作，具有广阔的推广应用前景；本专利技术方法生产的产品应用于农田，有利于提高农田土壤质量，降低化肥农药使用次数与数量，节约了农业生产成本。为达到专利技术目的，本专利技术采用的技术方案:一种烟草秸杆制备生物炭的方法利用烟草秸杆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸杆回收，经过自然晾干脱水、秸杆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下: 第一步、烟草秸杆材料的选择 在烟叶采收完后，采用烟草秸杆拔除机拔除烟草秸杆，不留残根，同时，把烟草秸杆根系的土和杂物全部清除； 第二步、烟草秸杆的预处理 (O自然脱水将烟草秸杆整齐排列，采用晾晒、风干，使烟草秸杆的含水量降到15%以下后，将烟草秸杆收集，运输到储存库存放，备用； (2)自然风干 烟草秸杆储存在储存库20天以上，让烟草秸杆含水量继续下降到8%以下； 第三步、烟草秸杆的粉碎 采用粉碎机成将烟草秸杆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用； 第四步、烟草秸杆粉末的脱水处理 当烟草秸杆粉末含水量〈7%，不进行脱水处理；当烟草秸杆粉末含水量>7%，进行脱水处理； 第五步、烟草秸杆的粉炭化 利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸杆制备生物炭过程结束。在第二步烟草秸杆的预处理中保持烟草秸杆储存库的通风，干燥。在第三步烟草秸杆的粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机。在第四步烟草秸杆粉末的脱水处理中脱水处理方法是采用烘干机进行脱水。所述的烘干机采用转筒烘干机进行烟草秸杆粉末的烘干，烟草秸杆粉末由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端，烟草秸杆粉末从较高一端加入，载热体由低端进入，与烟草秸杆粉末成逆流接触，烟草秸杆粉末在筒体内向前移动过程中，直接或间接得`到了载热体的给热，使烟草秸杆粉末得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。在第五步利用炭化炉对烟草秸杆进行粉炭化处理中选择使用连续炭化炉在温度< 500 1:条件下进行干馏、无氧炭化。第五步烟草秸杆的粉炭化，从连续炭化炉点火开始，至炉温上升到160°C，进行2小时排潮。连续炭化炉在使用之前先检查风机、冷凝器、炉门、火门的密封岩棉、各部件的连接处的严密性；然后往连续炭化炉内装粉碎后的烟草秸杆，烟草秸杆均匀填充，装满之后关闭炉门，点燃引燃炉内的燃料，启动引风机，关闭上火门，打开下火门，调节出烟口的阀门，当有烟冒出，撤去引燃炉，炭化完成，在炉内温度降到100°c以下打开炉门。本专利技术的有益效果:与现有技术相比，本专利技术方法通过低温厌氧干馏的方法将烟草秸杆变性为生物炭，提供了一种新的烟草秸杆利用方式，有效地增加了稳定性碳素转化，减少了因烟草秸杆腐解而带来的二氧化碳排放20%以上，具有显著的生态效益；同时，提高了废弃物资源利用效率，提高了烟草秸杆的经济效益，达到了资源循环利用的目的；减少对环境污染，改善了生态环境，引领产业向低碳、可持续健康发展，易操作，具有广阔的推广应用前景；本专利技术方法生产的产品应用于农田，有利于提高农田土壤质量，降低化肥农药使用次数与数量，节约了农业生产成本。附图说明图1为本专利技术的工艺流程具体实施方式以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步的详细描述，以方便技术人员理解。如图1所示:本专利技术采用的技术方案:一种烟草秸杆制备生物炭的方法利用烟草秸杆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸杆回收，经过自然晾干脱水、秸杆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下: 第一步、烟草秸杆材料的选择 在烟叶采收完后，采用烟草秸杆拔除机拔除烟杆，不留残根，把根系的土和杂物全部清除，烟叶采收后及时拔除烟杆，杜绝烟叉的再生长，以便保持地力，烟草秸杆的及时收获能防止烟草秸杆的枯萎，保住烟草秸杆质量，以便做生物炭原料的再利用，利用烟草秸杆传动机构、掘兜转子、送杆转子和集杆箱一体化的工作将烟草秸杆一次性连续掘起，同时对烟田进行松土，有利于下季农业生产，将其收集后进行有规律的堆放。第二步、烟草秸杆的预处理 (1_自然脱水 将烟草秸杆整齐排列，采用晾晒、风干，在晴天下，晾晒10天左右，使烟草秸杆的含水量降到15%以下后，将烟草秸杆收集，运输到储存库存放，备用； (2)自然风干 烟草秸杆储存在储存库20天以上,保持烟草秸杆储存库的通风、干燥,使烟草秸杆含水量继续下降到8%以下； 第三步、烟草秸杆的粉碎 采用粉碎机成将烟草秸杆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用；粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机，九龙XC系列高效粉碎机，破碎机操作方便，换刀简便快捷，刀架优化设计，适合破碎象烟草秸杆这样的厚材料，硬质料块，料头等，有效的提高了刀具切削力，减少刀具磨损，设备将烟草秸杆、烟根等原料一次加工成〈粉末，具有投资少、耗能低、生产率高、经济效益好，使用维修方便等优点。秸杆粉碎机送料要均匀，若发现有杂声、轴承与机体温度过高或向外喷料等现象，应立即停机检查，排除故障。秸杆粉碎机工作前工作人员应仔细检查物料，防止金属、石块等硬物进入粉碎室引发事故；送料时，工作人员应站在秸杆粉碎机侧面，以防被反弹出的杂物打伤。粉碎长茎杆时手不可抓得过紧，以防手被带入。秸杆粉碎机在停机前先停止送料，待机内物料排除干净后，再切断电源停机，停机后要进行清扫和维护保养。第四步、烟草秸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟草秸秆制备生物炭的方法，其特征在于：烟草秸秆制备生物炭的方法利用烟草秸秆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸秆回收，经过自然晾干脱水、秸秆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下：第一步、烟草秸秆材料的选择在烟叶采收完后，采用烟草秸秆拔除机拔除烟草秸秆，不留残根，同时，把烟草秸秆根系的土和杂物全部清除；第二步、烟草秸秆的预处理（1）自然脱水将烟草秸秆整齐排列，采用晾晒、风干，使烟草秸秆的含水量降到15%以下后，将烟草秸秆收集，运输到储存库存放，备用；（2）自然风干烟草秸秆储存在储存库20天以上，让烟草秸秆含水量继续下降到8%以下；第三步、烟草秸秆的粉碎采用粉碎机成将烟草秸秆粉碎至长度7%,进行脱水处理；第五步、烟草秸秆的粉炭化利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸秆制备生物炭过程结束。

【技术特征摘要】
1.一种烟草秸杆制备生物炭的方法，其特征在于:烟草秸杆制备生物炭的方法利用烟草秸杆作为制备生物炭的原料，在烟草收获后，将残留在种植烟草的农田中的秸杆回收，经过自然晾干脱水、秸杆粉碎、炭化炉厌氧热解后形成生物炭产品的过程，具体操作如下: 第一步、烟草秸杆材料的选择 在烟叶采收完后，采用烟草秸杆拔除机拔除烟草秸杆，不留残根，同时，把烟草秸杆根系的土和杂物全部清除； 第二步、烟草秸杆的预处理 (O自然脱水 将烟草秸杆整齐排列，采用晾晒、风干，使烟草秸杆的含水量降到15%以下后，将烟草秸杆收集，运输到储存库存放，备用； (2)自然风干 烟草秸杆储存在储存库20天以上，让烟草秸杆含水量继续下降到8%以下； 第三步、烟草秸杆的粉碎 采用粉碎机成将烟草秸杆粉碎至长度<5mm的粉末，袋装备用； 第四步、烟草秸杆粉末的脱水处理 当烟草秸杆粉末含水量〈7%，不进行脱水处理；当烟草秸杆粉末含水量>7%，进行脱水处理； 第五步、烟草秸杆的粉炭化 利用炭化炉进行炭化处理，炭化完成后打开炉门，烟草秸杆制备生物炭过程结束。2.根据权利要求1所述的一种烟草秸杆制备生物炭的方法，其特征在于:在第二步烟草秸杆的预处理中保持烟草秸杆储存库的通风，干燥。3.根据权利要求1所述的一种烟草秸杆制备生物炭的方法，其特征在于:在第三步烟草秸杆的粉碎中选择使用九龙XC系列高效粉碎机。4.根据权利要求1所述的一种烟草...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷宝坤，续勇波，陈安强，毛妍婷，朱红业，鲁耀，胡万里，段宗颜，杜彩艳，陈拾华，
申请(专利权)人：云南省农业科学院农业环境资源研究所，
类型：发明
国别省市：