CN102041130A - 一种提高生物质灰熔点的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高生物质燃料灰熔点的方法，其主要特征是通过将复合添加物混合到生物质燃料中来实现提高生物质燃料灰熔点的目的。以生物质燃料中灰的质量为100份，所述复合添加物各组分的重量份数比如下：高岭土：5-20份，酸性白土0-15份，硅藻土：0-15份，膨润土：0-10份，煤0-20份，煤矸石：0-25份。将生物质燃料和复合添加物粉碎，并采用直接混合的方法均匀混合后，可使生物质燃料的灰熔点Ts(软化温度)得到大幅度提高，提高范围可达200-300℃。本发明具有操作简单和成本低的特点，可广泛用于提高各种生物质燃料的灰熔点。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高生物质灰熔点的方法，属于生物质气化或燃烧改进技术领域。
背景技术
从化学角度看，生物质主要是由含C、H和O的化合物组成，它与常规的矿物能源如石油、煤等是同类(煤和石油都是生物质经过长期转换而来的)，所以它的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性，可以充分利用已发展起来的常规能源技术来开发利用。
热化学转化是生物质的主要利用技术之一。生物质的灰熔融特性对热化学转化过程起着决定性的作用，灰熔点的高低不仅影响熔融的能耗，而且决定了熔融工艺的难易程度和设备损耗等诸多方面。
燃烧和气化是现代生物质热化学利用的主要技术。生物质的灰熔融特性是影响这两个技术过程利用的关键因素之一。一般生物质燃料的灰熔点在900-1050℃范围内，也有一些产地的生物质燃料会在850℃以下。因此，在生物质燃烧和气化利用过程中，由于灰熔融会产生两个主要问题：①在高温下，灰分将变成熔融状态从而形成渣，结在气化炉和燃烧炉的内壁上或粘结成难以清除的大渣块；②对于生物质固定床燃烧和气化技术而言，炉内温度不能过高，如果温度升上去，炉内马上出现烧结现象，破坏床层内部的透气性，严重时即阻断气路产不出气。
关于提高煤灰熔点的方法，已有不少人进行研究并申请了专利(如92109641.0、99118951.5、200610134314.6和200710059346.9等)。但对于提高生物质灰熔点的措施尚未见报道，开展这方面的研究十分必要。
发明内容
本发明的目的在于填补此方面空白，提供一种提高生物质燃料灰熔点的方法。该方法简便有效，可以根据需要调节加入添加剂的种类和含量来提高生物质的灰熔点到特定温度，从而满足生物质气化或燃烧在工业和生活中的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高生物质灰熔点的方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
1、制备复合添加物：以生物质燃料中灰的质量为100份，复合添加物各组分的重量份数比如下：
高岭土： 5-20份
酸性白土： 0-15份
硅藻土： 0-15份
膨润土： 0-10份
煤(以灰分计算)： 0-20份
煤矸石(以灰分计算)：0-25份
2、将生物质燃料和复合添加物粉碎，将步骤1制备的复合添加物加入到生物质燃料中，采用直接混合的方法均匀混合，即可提高生物质燃料的灰熔点Ts。
上述技术方案的优选方案为：复合添加物总质量优选为20-40份。
本发明中，生物质燃料添加复合添加物前后灰熔点Ts的测定方法按照GB/T219-1996来进行测试。按照本发明的方法，生物质燃料的灰熔点Ts的提高范围可达200-300℃。
有益效果
本发明利用了一些廉价矿物作为添加到生物质中的复合矿物的主要成分，采用直接混合的方法，仅用少量的添加剂，便大幅度提高了生物质燃料的灰熔点。因此，利用本复合添加物来提高生物质燃料的灰熔点，具有过程简单和成本低的特点。本发明的复合添加物可广泛用于提高各种生物质燃料的灰熔点。
可根据不同的工艺要求，通过改变添加剂种类和含量，调节生物质灰熔点。该发明快捷方便，成本低廉，便于推广。
具体实施方式
实施例
下面通过实施例对本发明作进一步的说明(实施例中以生物质燃料中灰的质量为100份)，其目的是利于更好理解本发明内容而并非限制本发明的保护范围：
实施例1本实施例按照本发明对提高麦秆的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，麦秸秆按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为970℃。麦秸秆与复合添加物(高岭土5份、硅藻土8份、酸性白土14份和膨润土6份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1252℃。
实施例2本实施例按照本发明对提高稻草的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，稻草按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1030℃。稻草与复合添加物(高岭土12份、硅藻土7份、酸性白土14份和神华烟煤18份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1245℃。
实施例3本实施例按照本发明对提高木屑的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，木屑按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1120℃。木屑与复合添加物(高岭土9份、煤矸石15份和淮南煤5份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1350℃。
实施例4本实施例按照本发明对提高菜籽的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，菜籽按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1165℃。菜籽与复合添加物(高岭土13份、酸性白土12份和煤矸石8份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1377℃。
实施例5本实施例按照本发明对提高木屑和麦秆混合生物质燃料的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，木屑和稻草混合生物质燃料按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1030℃。木屑和稻草混合生物质燃料与复合添加物(高岭土9份、硅藻土12份、酸性白土21份和膨润土8份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1304℃。
实施例6本实施例按照本发明对提高稻草和菜籽混合生物质燃料的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，稻草和菜子混合生物质燃料的灰熔点按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1069℃。稻草和菜籽混合生物质燃料与复合添加物(高岭土7份、酸性白土5份和煤矸石22份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1276℃。
实施例7本实施例按照本发明对提高稻壳的灰熔点进行了试验。高岭土添加前，稻壳的灰熔点按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为952℃。稻壳与高岭土(20份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1249℃。
实施例8本实施例按照本发明对提高棉花秆的灰熔点进行了试验。复合添加物添加前，棉花秆的灰熔点按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为873℃。棉花秆与复合添加物(高岭土11份、酸性白土9份、硅藻土8份和煤矸石13份)混合后，按照GB/T219-1996测得的灰熔点Ts为1158℃。
Claims (2)
1.一种提高生物质灰熔点的方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
1)制备复合添加物：以生物质燃料中灰的质量为100份，复合添加物各组分的重量份数比如下：
高岭土：5-20份
酸性白土：0-15份
硅藻土：0-15份
膨润土：0-10份
煤：0-20份
煤矸石：0-25份，
2)将生物质燃料和复合添加物粉碎，将步骤1制备的复合添加物加入到生物质燃料中，采用直接混合的方法均匀混合，即可提高生物质燃料的灰熔点Ts。
2.一种提高生物质灰熔点的方法，其特征在于，所述的复合添加物的总质量为20-40份。
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