CN103509621A - 一种先炭化后成型高效生物质燃料的制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种先炭化后成型高效生物质燃料的制备工艺，它涉及生物质炭化成型及其能源化领域。它的制备工艺为：1、将生物质先进行粉碎、炭化；2、将生物质废弃物经过切碎机进行粗粉碎和三转子锤刨机的细粉碎后，进行铁质金属剔除，再经过气流分选除去其中的沙石等不符合生物质燃料生产的重污染物；3、满足规格的物料进入炭化设备中进行炭化；4、炭化过程中产生的挥发性气体和生物质废弃物进入燃烧炉进行燃烧，通过风机将高温气体送入炭化设备，提供生产过程中原料干燥和物料炭化的热量需求；5、生物质经过炭化之后再次进行精细粉碎或者研磨和冷却降温；6、炭化好的精细颗粒送入制粒机进行制粒成型；本发明实现生物质成型燃料炭化和制粒成型连续自动化生产。

Description

一种先炭化后成型高效生物质燃料的制备工艺

技术领域：

本发明涉及生物质炭化成型及其能源化领域，具体涉及一种经过粉碎、清洗后先进行炭化处理再进行制粒成型的一种高效生物质燃料制备工艺。 

背景技术：

我国生物质资源丰富，主要以农林剩余物为主。其特点是能量密度低、分布不集中，这给生物质的规模生产和利用带来困难，生物质成型炭化技术是解决上述问题，并有效利用生物质资源的方法之一。目前生物质成型燃料包括生物质直接固化成型和成型之后的燃料再进行炭化处理两种成型方式。这两种成型方式存在着成品外形不稳定、热量不均匀、成型率低、质量难以控制、作业环境差和不能进行连续生产等缺陷。 

中国专利CN201110140961.9和CN201010030814.1虽然讲述了一些生物质的炭化方法和利用方式，但是局限于生物质材料的炭化，并没有将生物质炭化处理之后再进行制粒成型处理。因此，如何将生物质材料进行先炭化后制粒成型做成炭化生物质成型燃料，提高产品的外观质量及成型率，提高产品的密度及能量的均匀性，实现炭化成型燃料的连续自动化生产成为亟待解决的问题。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种先炭化后成型高效生物质燃料的制备工艺，它克服原有生物质成型燃料外形质量差、成型率低、能量分布不均匀等缺点，实现生物质成型燃料炭化和制粒成型连续自动化生产，且产品的质量更好、环保性更强、能耗更低进一步扩大生物质成型燃料的使用范围，加大生物质成型燃料的附加值，更好推动生物质产业的进一步的发展。 

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的制备工艺为： 

1、将生物质先进行粉碎、炭化； 

2、将生物质废弃物经过切碎机进行粗粉碎和三转子锤刨机的细粉碎后，进行铁质金属剔除，再经过气流分选除去其中的沙石等不符合生物质燃料生产的重污染物； 

3、满足规格的物料进入炭化设备中进行炭化； 

4、炭化过程中产生的挥发性气体和生物质废弃物进入燃烧炉进行燃烧，通过风机将高温气体送入炭化设备，提供生产过程中原料干燥和物料炭化的热量需求； 

5、生物质经过炭化之后再次进行精细粉碎或者研磨和冷却降温； 

6、炭化好的精细颗粒送入制粒机进行制粒成型，在制粒机中通过低压蒸汽、液体或粉体添加等工艺改善成型条件，提高产量降低能耗，得到先炭化后成型制备的高效生物质燃料。 

本发明具有以下有益效果： 

1)、解决了生物质成型燃料先炭化后成型的成套工艺技术； 

2)、充分利用生产过程中的生物质废弃物和炭化过程中产生的挥发性气体进行热量供给，基本上实现了生产过程中的能量自给； 

3)、能量密度增加，热值更均匀稳定、减少挥发物的形成，更节能环保、减少氧气的消耗、减少水分的吸收，更疏水易保存、研磨更容易，减少设备损耗； 

4)、能源利用率更高、外观更稳定、颗粒成型率更高，解决了成型燃料炭化后破碎率高的难题； 

5)、固定碳含量高达75％以上，热值平均为27800kJ/Kg，放热时间长、无毒、无味、无烟，是优质、清洁、方便的能源，可广泛用于冶金、化工、环保、生活燃料。 

具体实施方式：

本具体实施方式采用以下技术方案：它的制备工艺为： 

1、将生物质先进行粉碎、炭化； 

2、将生物质废弃物经过切碎机进行粗粉碎和三转子锤刨机的细粉碎后，进行铁质金属剔除，再经过气流分选除去其中的沙石等不符合生物质燃料生产的重污染物； 

3、满足规格的物料进入炭化设备中进行炭化； 

4、炭化过程中产生的挥发性气体和生物质废弃物进入燃烧炉进行燃烧，通过风机将高温气体送入炭化设备，提供生产过程中原料干燥和物料炭化的热量需求； 

5、生物质经过炭化之后再次进行精细粉碎或者研磨和冷却降温； 

6、炭化好的精细颗粒送入制粒机进行制粒成型，在制粒机中通过低压蒸汽、液体或粉体添加等工艺改善成型条件，提高产量降低能耗，得到先炭化后成型制备的高效生物质燃料。 

本具体实施方式包括粉碎、炭化、成型三个过程，在每一个过程中有包含相应的辅助工艺，在粉碎工程中包含原料的气流分选和原料的干燥工艺；在炭化工程中包含挥发气体的回收利用和炭化后冷却降温工艺；在成型阶段包含制粒成型和冷却降温工艺。 

在粉碎过程中，采用“切碎机”和“三转子锤刨机”进行粗细组合二次粉碎技术，使粉碎物料达到标准规格，进行铁质金属剔除，再经过气流分选除去其中的沙石等不符合生物质燃料生产的重污染物。在炭化过程中，炭化前需要对物料进行统一的干燥，保证物料含水率达到均匀一致，一般为10％左右，然后进入炭化设备进行炭化处理，在这个过程中，挥发性气体进行回收燃烧提供炭化过程中的热量需求。 

在制粒成型过程中，成型前要对炭化物料进行精细粉碎或者研磨处理，使物料尺寸达到制粒成型的规格要求；然后对物料进行冷却降温，使物料温度降至60℃以下，在这个过程中使用水冷，还可以加入热量回收利用装置；降温之后将炭化好的精细颗粒送入制粒机进行制粒成型，在制粒机中通过低压蒸汽、液体或粉体添加等工艺改善成型条件，提高产量降低能耗，得到先炭化后成型制备的高效生物质燃料。 

本具体实施方式具有以下有益效果：克服原有生物质成型燃料外形质量差、成型率低、能量分布不均匀等缺点，实现生物质成型燃料炭化和制粒成型连续自动化生产，且产品的质量更好、环保性更强、能耗更低进一步扩大生物质成型燃料的使用范围，加大生物质成型燃料的附加值，更好推动生物质产业的进一步的发展。 

Claims (1)

1.一种先炭化后成型高效生物质燃料的制备工艺，其特征在于它的制备工艺为：

1、将生物质先进行粉碎、炭化；

2、将生物质废弃物经过切碎机进行粗粉碎和三转子锤刨机的细粉碎后，进行铁质金属剔除，再经过气流分选除去其中的沙石等不符合生物质燃料生产的重污染物；

3、满足规格的物料进入炭化设备中进行炭化；

4、炭化过程中产生的挥发性气体和生物质废弃物进入燃烧炉进行燃烧，通过风机将高温气体送入炭化设备，提供生产过程中原料干燥和物料炭化的热量需求；

5、生物质经过炭化之后再次进行精细粉碎或者研磨和冷却降温；

6、炭化好的精细颗粒送入制粒机进行制粒成型，在制粒机中通过低压蒸汽、液体或粉体添加等工艺改善成型条件，提高产量降低能耗，得到先炭化后成型制备的高效生物质燃料。