CN101899350B - 生物质固体成型复合燃料制造方法及生物质固体成型复合燃料 - Google Patents

生物质固体成型复合燃料制造方法及生物质固体成型复合燃料 Download PDF

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Abstract

一种生物质固体成型复合燃料制造方法，包括以下步骤：对糠醛湿渣、煤粉和造纸污泥进行预处理，以形成糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料；将处理所得的糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料按照重量比为3∶2∶1进行混合及搅拌，以形成原料混合物；对形成的原料混合物进行压制，以形成生物质固体成型复合燃料。上述方法可以利用废弃的造纸污泥和糠醛湿渣生产燃烧性能良好的复合燃料，实现资源的循环利用。同时，造纸污泥中的碳酸钙可以中和酸性的糠醛渣原料，如此可以防止复合燃料在锅炉或燃烧炉具中燃烧时腐蚀炉体，且造纸污泥中的碳酸钙还可起到脱硫作用，可将复合燃料中煤粉产生的二氧化硫脱去，减少了二氧化硫对环境的污染。本发明还提供一种生物质固体成型复合燃料。

Description

生物质固体成型复合燃料制造方法及生物质固体成型复合燃料
技术领域：
本发明涉及再生燃料领域，特别涉及一种将糠醛渣和造纸污泥综合利用生产生物质固体成型复合燃料的生物质固体成型复合燃料制造方法及生物质固体成型复合燃料。
背景技术：
目前，我国农业生产所产生的农作物秸秆作为工业原料，已得到广泛应用。例如，稻草、麦草等作为造纸工业原料、玉米芯作为生产糠醛的工业原料。
然而，利用农作物秸秆作为工业原料，同时也产生了大量的工业废弃物。例如，在造纸的过程中，会产生大量的造纸污泥；在利用玉米芯生产糠醛的过程中，会产生酸性很浓的糠醛渣。如此，产生的大量工业废弃物严重的污染了环境。
发明内容：
有鉴于此，有必要提供一种将糠醛湿渣和造纸污泥综合利用生产生物质固体成型复合燃料的生物质固体成型复合燃料制造方法。
还有必要提供一种利用糠醛湿渣和造纸污泥生产的生物质固体成型复合燃料。
一种生物质固体成型复合燃料制造方法，包括以下步骤：
对糠醛湿渣、煤粉和造纸污泥进行预处理，以形成糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料，其中，对所述造纸污泥的预处理是指将造纸污泥、脱水干燥至含水量为10～40％，对所述煤粉的预处理是指将煤粉粉碎至粒径0.1～0.3厘米，对所述糠醛湿渣的预处理是指将糠醛湿渣脱水干燥至含水量为10～40％；
将处理所得的糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料按照重量比为3∶2∶1进行混合及搅拌，以形成原料混合物；
对形成的原料混合物进行压制，以形成生物质固体成型复合燃料。
一种生物质固体成型复合燃料，包括糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料；该糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料是对糠醛湿渣、煤粉和造纸污泥做预处理后得到的，经过对该糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料混合及压制成型操作后形成该复合燃料，且该糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料的重量比为3∶2∶1，对所述造纸污泥的预处理是指将造纸污泥脱水干燥至含水量为10～40％，对所述煤粉的预处理是指将煤粉粉碎至粒径0.1～0.3厘米，对所述糠醛湿渣的预处理是指将糠醛湿渣脱水干燥至含水量为10～40％。
上述生物质固体成型复合燃料制造方法可以利用废弃的造纸污泥和糠醛渣生产燃烧性能良好的生物质固体成型复合燃料，实现资源的循环利用。同时，造纸污泥中的碳酸钙可以中和酸性的糠醛渣原料，如此可以防止生物质固体成型复合燃料在燃烧过程中腐蚀各种燃烧炉具的炉体，且造纸污泥中的碳酸钙还可起到脱硫作用，可将生物质固体成型复合燃料中煤粉产生的二氧化硫脱去，减少了二氧化硫对环境的污染。
附图说明：
附图1是一较佳实施方式的生物质固体成型复合燃料制造方法流程图
图中：生物质固体成型复合燃料制造方法步骤S101～S105
具体实施方式：
如图1所示的一较佳实施方式的生物质固体成型复合燃料制造方法流程图。该复合燃料制造方法包括以下步骤：
步骤S101，对糠醛湿渣、煤粉和造纸污泥进行预处理，以形成糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料。其中，对糠醛湿渣的预处理是指将糠醛湿渣脱水干燥至含水量为10～40％；对煤粉的预处理是指将煤粉粉碎至粒径0.1～0.3厘米，煤粉可以为无烟煤煤粉、焦炭煤粉、烟煤煤粉或者为上述煤粉的混合；对造纸污泥的预处理是指将造纸污泥脱水干燥至含水量为10～40％，该造纸污泥原料主要组成部分为可燃烧部分(木质纤维、半纤维、淀粉等)及不能燃烧的部分(沉淀碳酸钙、无机物、泥砂等)。
步骤S103，将处理所得的糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料按照重量比为3∶2∶1进行混合及搅拌，以形成原料混合物。
步骤S105，对形成的原料混合物进行压制成型并自然风干，以形成生物质固体成型复合燃料。其中，原料混合物中的造纸污泥原料还起到粘合剂的作用，如此有助于生物质固体成型复合燃料的成型。该原料混合物经过30吨的压力压制后，形成的生物质固体成型复合燃料的密度大于1.2克每立方厘米。
在其他实施方式中，因生物质固体成型复合燃料具有高挥发份的特性，所以在燃烧室空间比较小的民用取暖炉中燃烧时大量的挥发份因供氧不足而产生出很浓的白烟造成了空气污染，故在对糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料进行混合及搅拌操作过程中加入适量的增氧剂(例如，硝酸钾)，以弥补生物质固体成型复合燃料在民用取暖炉中燃烧时供氧不足的现象，进而减少了烟气增加了燃烧热值。其中，糠醛渣原料、煤粉原料、造纸污泥原料及增氧剂的重量比为3∶2∶1∶0.004。
以下举例说明利用生物质固体成型复合燃料制造方法制造生物质固体成型复合燃料的过程及生物质固体成型复合燃料的燃烧指标：
将糠醛湿渣脱水干燥至含水量为25～40％以获得糠醛渣原料；将煤粉粉碎至粒径0.1～0.3厘米，以获得煤粉原料；将造纸污泥脱水干燥至含水量为25～35％，以获得造纸污泥原料。
取300千克的秸秆原料、200千克的煤粉原料及100千克的造纸污泥原料混合，其中，然后将混合后的原料进行压制成型并经自然风干后即获得生物质固体成型复合燃料。
取10千克的生物质固体成型复合燃料进行锅炉燃烧试验，其中，该锅炉为宁夏中卫市天利常压环保锅炉制造有限公司生产的天利牌CLWSC---0075CLSS型常压锅炉。该生物质固体成型复合燃料的燃烧指标如表1所示：
表1生物质固体成型复合燃料锅炉燃烧实验表
Figure GSB00000990976900041
取1千克的生物质固体成型复合燃料进行民用取暖炉燃烧试验，该民用取暖炉为我国北方传统使用的炊事取暖两用生活炉。该生物质固体成型复合燃料的燃烧指标如2所示：
表2生物质固体成型复合燃料民用取暖炉燃烧实验表
Figure GSB00000990976900051
从表1及表2中，可以看出该生物质固体成型复合燃料在锅炉及民用取暖炉中的燃烧时间达到150分钟和180分钟，故该生物质固体成型复合燃料具有耐烧性能。请同时参看表3，其为生物质固体成型复合燃料燃烧指标检验值：
表3生物质固体成型复合燃料燃烧指标检验表
  检测项目   生物质固体成型复合燃料
  发热量(Qnet，ar)   17.32
  全硫(St，d)   0.06
  水分(Mad)   5.62
  灰分(Ad)   14.47
  挥发分(Vdaf)   80.21
从表3中可以看出生物质固体成型复合燃料燃烧的过程中，产生的硫化物远远低于《锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001》低于1％的排放标准，故该生物质固体成型复合燃料在燃烧过程中可以减少对环境的污染。
上述生物质固体成型复合燃料制造方法可以利用废弃的造纸污泥和糠醛渣生产燃烧性能良好的生物质固体成型复合燃料，实现资源的循环利用。同时，造纸污泥中的碳酸钙可以中和酸性的糠醛渣原料，如此可以防止生物质固体成型复合燃料在燃烧过程中腐蚀锅炉及民用取暖炉炉体，且造纸污泥中的碳酸钙还可起到脱硫作用，可将生物质固体成型复合燃料中煤粉产生的二氧化硫脱去，减少了二氧化硫对环境的污染。进一步的，该生物质固体成型复合燃料燃烧后所产生出的灰渣是富含钾的无机肥料，可作为肥料应用于农业生产中。

Claims (4)

1.一种生物质固体成型复合燃料制造方法，包括以下步骤：
对糠醛湿渣、煤粉和造纸污泥进行预处理，以形成糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料，其中，对所述造纸污泥的预处理是指将造纸污泥、脱水干燥至含水量为10～40％，对所述煤粉的预处理是指将煤粉粉碎至粒径0.1～0.3厘米，对所述糠醛湿渣的预处理是指将糠醛湿渣脱水干燥至含水量为10～40％；
将处理所得的糠醛渣原料、煤粉原料和造纸污泥原料按照重量比为3∶2∶1进行混合及搅拌，以形成原料混合物；
对形成的原料混合物进行压制，以形成生物质固体成型复合燃料。
2.根据权利要求1所述的复合燃料制造方法，其特征在于：还包括以下步骤：
向原料混合物中添加增氧剂，其中糠醛渣原料、煤粉原料、造纸污泥原料及增氧剂的重量比为3∶2∶1∶0.004。
3.一种生物质固体成型复合燃料，其特征在于：包括糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料；该糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料是对糠醛湿渣、煤粉和造纸污泥做预处理后得到的，经过对该糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料混合及压制成型操作后形成该生物质固体成型复合燃料，且该糠醛渣原料、造纸污泥原料和煤粉原料的重量比为3∶2∶1，对所述造纸污泥的预处理是指将造纸污泥脱水干燥至含水量为10～40％，对所述煤粉的预处理是指将煤粉粉碎至粒径0.1～0.3厘米，对所述糠醛湿渣的预处理是指将糠醛湿渣脱水干燥至含水量为10～40％。
4.根据权利要求3所述的生物质固体成型复合燃料，其特征在于：该复合燃料还包括增氧剂，其中糠醛渣原料、煤粉原料、造纸污泥原料及增氧剂的重量比为3∶2∶1∶0.004。
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