CN102977965A - 用于石灰竖窑的生物质型煤及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于石灰竖窑的生物质型煤及其制备方法，该生物质型煤的原料按重量百分比包括35~42%的农林木质纤维炭化粉末、30~35%的煤粉、3~5%粘结剂、1~1.5%脱硫剂和余量的水。该制备方法按重量百分比将农林木质纤维炭化粉末、煤粉、粘结剂、脱硫剂和水混合，得到混合物料；再将混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。本发明采用可再生的农林木质纤维制备生物质型煤代替不可再生的煤炭资源作石灰竖窑的燃料能够有效的起到节约能源的作用。而且本发明的生物质型煤所用原料及生产成本低廉，用来代替昂贵的优质块煤能够降低石灰竖窑生产成本。

Description

用于石灰竖窑的生物质型煤及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物质型煤领域，具体涉及一种用于石灰竖窑的生物质型煤及其制备方法。
背景技术
石灰竖窑通常采用优质块煤作为燃料，对优质块煤的需求量较大。但煤炭作为一种不可再生的资源，随着人们的不断开采会逐渐减少，这将导致优质块煤的价格上涨，石灰竖窑的生产成本增加。而廉价劣质块煤由于含硫高、灰分多、污染物排放量大、环境污染严重，使其无法应用于石灰竖窑。
目前石灰竖窑的节能减排措施主要包括改善炉体结构和使用煤气作为石灰竖窑的燃料。改善炉体结构虽然能够优化供热、降低热量散失、减少污染物排放，但改造成本较高，改造后对正常生产有一定影响，较难到达预期效果；使用煤气作为石灰竖窑的燃料虽然能起到节能减排的作用，但由于煤气燃烧速度快、气体状态波动幅度大，很容易在煅烧石灰的过程中发生过烧、结瘤现象，严重影响石灰竖窑的正常生产。
现有的用于代替煤炭的廉价固体燃料主要包括生物质成型燃料以及生物质型煤。其中生物质成型燃料主要是将生物质经过预处理后加压成型，这种燃料虽然可以在一定范围内代替煤炭，但由于其热值较低，密度过小难以应用于石灰竖窑等工业生产中；如公开号为CN102127480A的中国发明专利公开了一种生物质成型燃料的制备工艺，该方法制得的生物质成型燃料热值较低，密度过小难以应用于石灰竖窑等工业生产中。另一种生物质型煤是将生物质炭化粉末与煤粉混合后成型，这种燃料虽然有较高的热值以及密度，但由于添加廉价煤粉，其含硫量较高，污染严重，达不到环保要求，限制了其在石灰竖窑等工业生产中的应用。如公开号为CN101629112B的中国发明专利公开了一种生物质型煤及制备方法，该生物质型煤中煤的含量高，其含硫量较高，污染严重，达不到环保要求。
发明内容
本发明目的就是为了解决上述石灰竖窑的问题，提供了一种用于石灰竖窑的生物质型煤及其制备方法，采用廉价低污染生物质型煤代替块煤作石灰竖窑燃料，达到节能减排效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述生物质型煤的原料按重量百分比由35~42%的农林木质纤维炭化粉末、30~35%的煤粉、3~5%粘结剂、1~1.5%脱硫剂和余量的水组成。
进一步地，所述生物质型煤的原料按重量百分比由35~40%的农林木质纤维炭化粉末、30~32%的煤粉、3~5%的粘结剂、1~1.5%的脱硫剂和余量的水组成。
再进一步地，所述生物质型煤的原料按重量百分比由38%的农林木质纤维炭化粉末、32%的煤粉、5%的粘结剂为、1%的脱硫剂为和余量的水组成。
再进一步地，所述粘结剂按重量份由90~100份淀粉、10~13份氢氧化钠、5~8份四硼酸钠和900~1100份水组成。
再进一步地，所述脱硫剂为消石灰。
再进一步地，所述煤粉的粒径不大于3mm。
本发明还提供了一种用于石灰竖窑的生物质型煤的制备方法，包括以下步骤：
1）将农林木质纤维隔绝空气炭化，得到农林木质纤维炭化粉末；
2）按所述重量百分比将农林木质纤维炭化粉末、煤粉、粘结剂、脱硫剂和水混合，得到混合物料；
3）混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。
作为优选方案，所述步骤2）中，按重量份取90~100份淀粉溶于300~350份水中，混匀后得到A溶液；按重量份取10~13份氢氧化钠和5~8份四硼酸钠溶于80~100份水中，混匀后得到B溶液；然后将B溶液缓慢加入到A溶液中，再加入520~650份的水，混合均匀得到粘结剂，最后按所述重量百分比与其他原料混合。
本发明的优点主要体现在如下几方面：
1、本发明采用可再生的农林木质纤维制备生物质型煤代替不可再生的煤炭资源作石灰竖窑的燃料能够有效的起到节约能源的作用。而且本发明的生物质型煤所用原料及生产成本低廉，用来代替昂贵的优质块煤能够降低石灰竖窑生产成本。
2、本发明生产的生物质型煤中所用农林木质纤维炭化粉末的含硫量仅为0.03%左右、灰分5%左右，相对于块煤0.15%以上的含硫量和10%以上的灰分，用农林木质纤维炭化粉末为主要原料生产的生物质型煤代替块煤能够有效的减少石灰竖窑的污染物排放；
3、本发明生产的生物质型煤中添加脱硫剂后能够将制备过程中加入煤粉带入的硫吸收，一方面能够进一步减少硫的排放；另一方面能够使用更廉价的高硫煤粉生产生物质型煤，降低生产成本。此外作为脱硫剂的消石灰还具有粘结作用，可以进一步提高生物质型煤的强度。
4、本发明生产的生物质型煤中添加的粘结剂不仅粘结效果好，能够大幅提高生物质型煤的强度；而且粘结剂主要成分为有机物，在燃烧过程中会分解，这就减少了燃料灰分的残余。
5、本发明生产的生物质型煤的热值能够达到15000kJ/kg以上，可以满足石灰竖窑对燃料的热值要求，用生物质型煤部分或者全部代替块煤均能生产出质量合格的产品。
6、本发明生产的生物质型煤是采用成型机加压成型制得，产品颗粒大小均匀适中，有利于石灰竖窑的煅烧，提高产品质量
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1：
1）将农林木质纤维隔绝空气炭化，得到的残余粉末即为农林木质纤维炭化粉末；
2）按重量份取90份淀粉溶于350份水中，混匀后得到A溶液；按重量份取10份氢氧化钠和5份四硼酸钠溶于80份水中，混匀后得到B溶液；然后将B溶液缓慢加入到A溶液中，再加入570份的水，混合均匀得到粘结剂；
3）按重量百分比将35%的农林木质纤维炭化粉末、35%的煤粉、5%的粘结剂、1%的消石灰和24%的水混合，得到混合物料，其中，煤粉为不大于3mm粒级；
4）混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。
实施例2
1）将农林木质纤维隔绝空气炭化，得到的残余粉末即为农林木质纤维炭化粉末；
2）按重量份取100份淀粉溶于300份水中，混匀后得到A溶液；按重量份取13份氢氧化钠和8份四硼酸钠溶于100份水中，混匀后得到B溶液；然后将B溶液缓慢加入到A溶液中，再加入500份的水，混合均匀得到粘结剂；
3）按重量百分比将40%的农林木质纤维炭化粉末、32%的煤粉、3%的粘结剂、1.5%的消石灰和23.5%的水混合，得到混合物料，其中，煤粉为不大于3mm粒级；
4）混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。
实施例3
1）将农林木质纤维隔绝空气炭化，得到的残余粉末即为农林木质纤维炭化粉末；
2）按重量份取95份淀粉溶于320份水中，混匀后得到A溶液；按重量份取12份氢氧化钠和6份四硼酸钠溶于90份水中，混匀后得到B溶液；然后将B溶液缓慢加入到A溶液中，再加入590份的水，混合均匀得到粘结剂；
3）按重量百分比将38%的农林木质纤维炭化粉末、32%的煤粉、5%的粘结剂、1%的消石灰和24%的水混合，得到混合物料，其中，煤粉为不大于3mm粒级；
4）混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。
实施例4
1）将农林木质纤维隔绝空气炭化，得到的残余粉末即为农林木质纤维炭化粉末；
2）按重量份取90份淀粉溶于300份水中，混匀后得到A溶液；按重量份取11份氢氧化钠和7份四硼酸钠溶于100份水中，混匀后得到B溶液；然后将B溶液缓慢加入到A溶液中，再加入500份的水，混合均匀得到粘结剂；
3）按重量百分比将42%的农林木质纤维炭化粉末、30%的煤粉、4%的粘结剂、1.2%的消石灰和22.8%的水混合，得到混合物料，其中，煤粉为不大于3mm粒级；
4）混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。

Claims (8)

1.一种用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述生物质型煤的原料按重量百分比由35~42%的农林木质纤维炭化粉末、30~35%的煤粉、3~5%粘结剂、1~1.5%脱硫剂和余量的水组成。
2.根据权利要求1所述用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述生物质型煤的原料按重量百分比由35~40%的农林木质纤维炭化粉末、30~32%的煤粉、3~5%的粘结剂、1~1.5%的脱硫剂和余量的水组成。
3.根据权利要求1所述用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述生物质型煤的原料按重量百分比由38%的农林木质纤维炭化粉末、32%的煤粉、5%的粘结剂、1%的脱硫剂和余量的水组成。
4.根据权利要求1或2或3所述用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述粘结剂按重量份由90~100份淀粉、10~13份氢氧化钠、5~8份四硼酸钠和900~1100份水组成。
5.根据权利要求1或2或3所述用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述脱硫剂为消石灰。
6.根据权利要求1或2或3所述用于石灰竖窑的生物质型煤，其特征在于：所述煤粉的粒径不大于3mm。
7.一种权利要求1所述用于石灰竖窑的生物质型煤的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将农林木质纤维隔绝空气炭化，得到农林木质纤维炭化粉末；
2）按所述重量百分比将农林木质纤维炭化粉末、煤粉、粘结剂、脱硫剂和水混合，得到混合物料；
3）混匀物料送成型机在常温下成型，制成生物质型煤。
8.根据权利要求7所述用于石灰竖窑的生物质型煤的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，按重量份取90~100份淀粉溶于300~350份水中，混匀后得到A溶液；按重量份取10~13份氢氧化钠和5~8份四硼酸钠溶于80~100份水中，混匀后得到B溶液；然后将B溶液缓慢加入到A溶液中，再加入520~650份的水，混合均匀得到粘结剂，最后按所述重量百分比与其他原料混合。
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