CN101307266A - 一种生物质固体燃料及加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，它是以生物质原料经过粉碎后添加生物质助燃剂及水份压制而成，其主要成份为：生物质粉碎料：85～74％、生物质助燃剂：5～8％、水份：10～18％；生物质固体燃料的加工工艺为：a.主原材料破碎、筛分；b.保湿；c.混料，将主原材料与生物质助燃剂进行混和均匀；d.成型，将c过程中混和后的原材料挤压成型。本发明产品可替代煤和油等一次性能源用作燃料，由于为可再生能源，缓和了能源供应紧张的局势，而且产品为环保燃料，燃烧排放达到国家环保标准，减少了空气的污染，改善了人居环境，对于促进社会主义新农村的建设有着重要的意义。

Description

一种生物质固体燃料及加工工艺

技术领域

本发明涉及固体燃料技术领域，更具体地说是涉及一种生物质固体燃料。

背景技术

现时，人们在生产及生活中常用的燃料为煤、油和天然气等，但是，这些燃料在燃烧时会释放出一些含有有害物质(如硫等)的气体，全国SO2排放总量的90％是燃煤造成的，对空气造成了污染，威胁着人类的居住环境。同时，随着国民经济及工业化进程的不断发展，能源的消耗量日渐增大，这些燃料均为一次性不可再生能源，长期无节制的使用已使能源日趋紧张。虽然人们也有以生物质为燃料，如中国专利申请号为200510076609.8，申请日为2005年6月13日，发明名称为一种经济型生物质燃料(环保炭)生产方法，其特征是该机制木炭由废弃的生物质材料(如稻壳、锯末、禾杆等)及部分助燃剂组成，生物制废料占95％，余下的为化工材料助剂，化工材料为3％的波美度为35左右的硅酸钠溶液，2％的工业级次磷酸钠，将上述材料一起混匀后备用。此专利无烟无味，燃烧完全，适合在城乡利用，其助燃剂采用了化学产品，其燃烧仍然存在环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种可以利用农作物遗弃物、竹木加工剩余物或树林砍伐后残留的树枝树叶等一切可以燃烧的农林遗弃物，制成不含任何有害物质的可再生的生物质固体燃料。

本发明的另一目的是提供一种利用可以燃烧的农林遗弃物制成不含任何有害物质的可再生的生物质固体燃料的方法。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种可再生的生物质固体燃料，它是以农作物遗弃物、竹木加工剩余物或树林砍伐后残留的树枝树叶等一切可以燃烧的农林遗弃物为主要材料，并在其内添加生物质助燃剂、水份的生物质燃料。其主要成份为：生物质粉碎料：85～74％、生物质助燃剂：5～8％、水份：10～18％。

作为上述方案的进一步说明，所生物质助燃剂是由将带有植物油脂成份的植物经粉碎压制后为提取浆和渣构成；该植物可以采用木薯梗、花生藤类农作物梗，或松香树的浆木、稻谷壳及花生提炼油后的渣滓，对于桂树枝叶提炼油后的渣滓也具有较好的效果。

本发明产品构成的主要原材料为生物质破碎料，可以由以下方法取得：农作物遗弃物(如：花生藤、木薯梗、蔗叶、稻草、玉米秸杆等)、竹木加工剩余物(竹枝竹叶、锯末、刨花等)或树林砍伐后残留的树枝树叶等一切可以燃烧的农林遗弃物。

本发明的一种可再生的生物质固体燃料的加工工艺，它包括如下方法步骤：

a、主原材料破碎、筛分，将所述主要材料用破碎机破碎成18目以上的粉末状，并用筛子过筛进行筛选，或直接使用18目以上的粉状料；

b、保湿，用干燥机对粉末状的主原材料进行干燥，保证水份含量在工艺要求的10～18％范围内；如原材料含水率低于工艺要求的，用较湿的料进行混和，保证水份含量在工艺要求的范围内；

c、混料，将主原材料与生物质助燃剂进行混和并搅拌均匀，时间为3～6分钟；

d、成型，将c过程中混和后的原材料通过成型机械及模具在85～102℃的温度下挤压成型，得到颗粒状：Φ(8～20)mm×(5～40)mm；块状：(33×33)mm的固体燃料；

e、冷却定型，通过冷却装置冷却到35℃以下后定型为最终成品。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明采用农林遗弃物作为主原材料，并在其内添加生物质助燃剂，不但可以将废物加以利用，达到了变废为宝的创新效果，而且由于添加了生物质助燃剂，它除了具有助燃的作用外，同时还具备粘结功能，可以将粉末状的主原材料更好的结合为一体，促进了产品成型，与现有使用化工粘结剂相比更为环保，成品率及密度均至少提高了10％以上，使固体燃料的生产效率提高30％以上，从而提高了班产及经济效益。

2、将农林遗弃物破碎造粒后燃烧，突破了传统方式用炕、灶等的直接燃烧，更有效的利用资源。

3、本发明产品在专用炉具或锅炉内燃烧时，颗粒成碳后结构相对紧密，运动气流不会使其解体，燃烧充分利用，燃烧时间明显延长，整个燃烧过程需氧趋于平衡，燃烧过程比较稳定，比未成型有明显改善。

4、本发明产品生态环保效益明显，燃烧后排放的烟气经测试，烟尘排放浓度为138mg/Nm₃，SO₂排放浓度仅为75mg/Nm₃，大大低于GWPB3-1999《锅炉大气污染物排放标准》的指标值，达到了国家环保要求。

5、本发明的产品适用于工业及民用，可以完全替代原来以煤和油为燃料的各种使用场合。

6、由于燃料使用的场合及工艺要求不同，对燃料的热值要求也会有不同，本发明的产品可根据不同的热值要求，调整产品的原料重量配比或生物质助燃剂的种类，生产出符合不同热值要求的产品，热值范围可达到3900～5900大卡。

具体实施方式

本发明一种可再生的生物质固体燃料，它是利用农作物遗弃物(如：花生藤、木薯梗、甘蔗渣、甘蔗叶、稻草、谷壳、小麦桔杆、棉花桔杆、玉米秸杆等)或竹木加工剩余物(竹枝竹叶、锯末、刨花等)或树林砍伐后残留的树枝树叶等，经过粉碎及特定的加工工艺后，制造成可燃烧的固体燃料。其主要成份为：生物质粉碎料84％、生物质助燃剂7％、水份9％。其中，生物质助燃剂是由将带有植物油脂成份的植物经粉碎压制后为提取浆和渣构成；该植物可以采用具备淀粉粘结特性的木薯梗、花生藤类农作物梗，或松香树的浆木、稻谷壳及花生提炼油后的渣滓，使生物质助燃剂还具备粘结功能，可以将粉末状的主原材料更好的结合为一体，促进了产品成型。

本发明的加工工艺流程如下：

a、主原材料破碎、筛分，将所述主要材料破碎成18目以上的粉末状，并用筛子过筛进行筛选，或直接使用18目以上的粉状料；

b、保湿，用干燥机对粉末状的主原材料进行干燥，保证水份含量在工艺要求的10～18％范围内；如原材料含水率低于工艺要求的，用较湿的料进行混和，保证水份含量在工艺要求的范围内；

c、混料，将主原材料与生物质助燃剂进行混和并搅拌均匀，时间为3～6分钟；

d、成型，将c过程中混和后的原材料通过成型机械及模具在85～102℃的温度下挤压成型，经实验对比，一般会得到颗粒状：Φ10mm×20mm；块状：33×33mm的固体燃料；

e、冷却定型，通过冷却装置冷却到35℃以下后定型为最终成品。

本发明并不局限于上述实施例，以上所显示的仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，本发明的生物质助燃剂与传统的其它助燃剂相比具有成本低、燃烧符合环保要求、可有效减少污染等优点，经实验对比，采用桂树枝叶提炼油后的渣滓更有更好的效果，它具备油脂类粘结剂特性，可以促进产品成型；因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1、一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，它是以生物质原料经过粉碎后添加生物质助燃剂及水份压制而成，其主要成份为：生物质粉碎料：74～85％、生物质助燃剂：5～8％、水份：10～18％。

2、根据权利要求1所述的一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，所述生物质粉碎料采用农作物遗弃物、竹木加工剩余物或树林砍伐后残留的树枝树叶等一切可以燃烧的农林遗弃物为主要材料破碎成18目以上的粉状料。

3、根据权利要求1所述的一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，所述生物质助燃剂是由将带有植物油脂成份的植物经粉碎压制后提取的浆或渣构成。

4、根据权利要求3所述的一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，所述植物采用具备淀粉粘结特性的木薯梗、花生藤类农作物梗，或松香树的浆木、稻谷壳及花生提炼油后的粉料渣滓。

5、根据权利要求3所述的一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，所述植物采用具备油脂类粘结特性的桂树枝叶提炼油后的渣滓。

6、根据权利要求1所述的一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，所述农作物遗弃物包括花生藤、木薯梗、甘蔗渣、甘蔗叶、稻草、谷壳、小麦桔杆、棉花桔杆、玉米秸杆。

7、根据权利要求1所述的一种可再生的生物质固体燃料，其特征在于，所述竹木加工剩余物包括竹枝竹叶、锯末、刨花。

8、一种权利要求1～7中任意一项所述的可再生的生物质固体燃料的加工工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：

a、主原材料破碎、筛分，将所述主要材料破碎成18目以上的粉末状，并用筛子进行筛选；或直接使用18目以上的粉状料；

b、保湿，用干燥机对粉末状的主原材料进行干燥，保证水份含量在工艺要求的10～18％范围内；如原材料含水率低于工艺要求的，用较湿的料进行混和，保证水份含量在工艺要求的范围内；

c、混料，将主原材料与生物质助燃剂在搅拌机中进行混和并搅拌均匀，时间为3～6分钟；

d、成型，将c过程中混和后的原材料通过成型机械及模具在85～102℃的温度下挤压成型，得到颗粒状：Φ(8～20)mm×(5～40)mm，块状：(33×33)mm的固体燃料；

e、冷却定型，通过冷却装置冷却到35℃以下后定型为最终成品。