CN103695070B - 一种高燃烧值生物质颗粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物能源领域，具体涉及一种高燃烧值生物质颗粒及其制备方法。一种高燃烧值生物质颗粒，由如下重量百分比的组分组成：树皮25~45%；树茎30~50%；竹屑20~45%；氧化剂0.1~1%。本发明的生物质燃料含水率低，木质素含量高，与常规的用秸秆压缩成型的生物质燃料颗粒相比，本发明的生物质颗粒通过添加氧化剂，能够大大提高燃烧效率，降低着火温度，而且燃烧时间长，燃烧后并无有害气体、酸性气体的排放。
Description
技术领域
本发明涉及生物能源领域，具体涉及一种高燃烧值生物质颗粒及其制备方法。
背景技术
目前人们使用的燃料大部分是煤、石油、天然气等化石能源，是不可再生资源，在人类大规模的开采下将逐渐枯竭，并且在燃烧时会向空气中排放大量的有毒气体，给大气造成严重污染，为此人类在寻找可再生的清洁燃料来代替。
而农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等作为生物质燃料是绿色能源，是国家政策鼓励的燃料，具有以下特性：生物质生长过程中通过光合作用吸收的二氧化碳与其燃烧释放的二氧化碳总量相当，从生命周期的角度，生物质燃烧释放二氧化碳，并不带来大气中二氧化碳含量的增加。因此，根据国家协议，这部分二氧化碳并不作为温室气体处理。
而生物质燃料颗粒中的燃烧值与材料中木质素含量息息相关。但是现有的技术中，生物质燃料颗粒多用秸秆作为主要成分，其木质素含量低，导致生产出来的生物质燃料颗粒往往燃烧值低、燃烧时间短，难于满足现有市场的需求。但是高含量木质素的生物质燃料颗粒虽然燃烧性能好，但是其放热温度往往高于由秸秆作为主要成分的生物质燃料颗粒。因此，高含量木质素的生物质燃料颗粒往往不易点燃，而且燃烧不完全，不能完全发挥其特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高燃烧值、能燃烧完全的一种高木质素含量的生物质颗粒。
本发明的另一个目的是提供一种高燃烧值生物质颗粒的制备方法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种高燃烧值生物质颗粒，由如下重量百分比的组分组成：
树皮 25~45%；树茎 30~50%；竹屑 20~45%；氧化剂 0.1~1%。
进一步的，所述树皮选自橄榄树皮、榛树树皮中的至少一种，其木质素含量为35~45%。
进一步的，所述树茎选自软木树茎。
进一步的，所述软木树茎为松树茎、云杉树茎中的至少一种，其木质素含量为28~35%。
进一步的，所述竹屑其木质素含量为23~32%。
在本发明当中，选择木质素含量高的树茎与树皮作为主体材料，如橄榄树皮、榛树树皮，其木质素大于一般的木质材料；而树茎则选自软木树茎，如松树茎、云杉树茎等，其木质素含量高，这2者混合使用能够有效提高生物质燃料的燃烧值。而且所用的竹屑为竹屑，其木质素也具有非常高的含量，有助于提升生物质燃料颗粒的燃烧值和增加燃烧时间。
进一步的，所述氧化剂为高锰酸钾、硝酸钾、硝酸钠中的至少一种。
采用添加氧化剂的方法，改变了生物质的氧化还原反应，使得着火点更低，混合物热解-燃烧过程的放热量明显高于这不使用生物质颗粒单独存在时的放热量。
进一步的，所述树皮和树茎的含水率≦8%。
进一步的，所述竹屑的含水率≦5%。
一种高燃烧值生物质颗粒的制备方法，该方法的步骤为：
a）称量：将树皮、树茎、竹屑、氧化剂比例称量；
b）粉碎：将步骤a中各组分分别进行粉碎；
c）筛选和烘干：对步骤b得到的粉体材料分别进行烘干，并同时除去较大体积粉碎不完全的组分，对树皮、树茎、竹屑的含水率进行控制；
d）混合：将步骤c中烘干后的树皮、树茎、竹屑、氧化剂等组分通过搅拌机混合均匀；
e）造粒：将步骤d中的混合均匀后的树皮、树茎、竹屑、氧化剂等组分通过颗粒机压缩成颗粒；
f）冷却：步骤e中的颗粒冷却后得到所述的高燃烧值生物质颗粒。
本发明具有如下有益效果：
本发明的生物质燃料含水率低，木质素含量高，与常规的用秸秆压缩成型的生物质燃料颗粒相比，本发明的生物质颗粒通过添加氧化剂，能够大大提高燃烧效率，降低着火温度，而且燃烧时间长，燃烧后并无有害气体、酸性气体的排放。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例
1
一种高燃烧值生物质颗粒，按重量百分比计：
橄榄树皮32.5%；松树茎10%、云杉树茎25%；竹屑32%；高锰酸钾0.5%。树皮木质素含量为35~45%、树茎木质素含量为28~35%、竹屑木质素含量为23~32%。树皮和树茎的含水率≦8%；竹屑的含水率≦5%。
该制备方法为：
a）称量：将树皮、树茎、竹屑、氧化剂比例称量；
b）粉碎：将步骤a中各组分分别进行粉碎；
c）筛选和烘干：对步骤b得到的粉体材料分别进行烘干，并同时除去较大体积粉碎不完全的组分，对树皮、树茎、竹屑的含水率进行控制；
d）混合：将步骤c中烘干后的树皮、树茎、竹屑、氧化剂等组分通过搅拌机混合均匀；
e）造粒：将步骤d中的混合均匀后的树皮、树茎、竹屑、氧化剂等组分通过颗粒机压缩成颗粒；
f）冷却：步骤e中的颗粒冷却后得到所述的高燃烧值生物质颗粒。
实施例
2
一种高燃烧值生物质颗粒，按重量百分比计：
榛树树皮28%；云杉树茎32%；竹屑39.8%；硝酸钠0.2%。树皮木质素含量为35~45%、树茎木质素含量为28~35%、竹屑木质素含量为23~32%。树皮和树茎的含水率≦8%；竹屑的含水率≦5%。该制备方法同实施例1。
实施例
3
一种高燃烧值生物质颗粒，按重量百分比计：
榛树树皮12%、橄榄树皮28%；松树茎33%；竹屑26.2%；硝酸钾0.8%。树皮木质素含量为35~45%、树茎木质素含量为28~35%、竹屑木质素含量为23~32%。树皮和树茎的含水率≦8%；竹屑的含水率≦5%。该制备方法同实施例1。
实施例
4
一种高燃烧值生物质颗粒，按重量百分比计：
橄榄树皮25%；云杉树茎24%、松树茎24.6%；竹屑26%；高锰酸钾0.4%。树皮木质素含量为35~45%、树茎木质素含量为28~35%、竹屑木质素含量为23~32%。树皮和树茎的含水率≦8%；竹屑的含水率≦5%。该制备方法同实施例1。
对比例
1
所述对比例1用秸秆代替实施例中的树皮、树茎，在不控制木质素含量的情况下，利用实施例1的方法制备生物质燃料。
对比例
2
所述对比例2为实施例1中除去氧化剂的配方。
燃烧值的测试
燃烧值的测试采用GB213—87
标准煤的燃烧值为29.26 MJ/kg。
经检测，实施例1的燃烧值为23.38MJ/kg；实施例2的燃烧值为22.78 MJ/kg；实施例3的燃烧值为23.08
MJ/kg；实施例4的燃烧值为23.19 MJ/kg；对比例1的燃烧值为14.68 MJ/kg；对比例2的燃烧值为22.28
MJ/kg。
着火温度的测定
着火温度通过TG-DTG检测，该热重分析在NETZSCH TG-209热重分析仪上进行，样品空气中室温下以10℃/min的速度上升到800℃，失重峰所在温度为着火温度。
经检测，实施例1着火温度为405℃，实施例2着火温度为408℃，实施例3着火温度为403℃，实施例4着火温度为406℃，对比例2着火温度为438℃。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高燃烧值生物质颗粒，其特征在于由如下重量百分比的组分组成：
树皮 25～45％；
树茎 30～50％；
竹屑 20～45％；
氧化剂 0.1～1％；
以上加合为 100％，
所述树皮选自橄榄树皮、榛树树皮中的至少一种，其木质素含量为35～45％，
所述树茎选自软木树茎；
所述软木树茎为松树茎、云杉树茎中的至少一种，其木质素含量为28～35％；
所述竹屑其木质素含量为23～32％。
2.根据权利要求1所述的一种高燃烧值生物质颗粒，其特征在于：所述氧化剂为高锰酸钾、硝酸钾、硝酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1任意一项所述的一种高燃烧值生物质颗粒，其特征在于：所述树皮和树茎的含水率≦8％。
4.根据权利要求1所述的一种高燃烧值生物质颗粒，其特征在于：所述竹屑的含水率≦5％。
5.一种权利要求1～4任意一项所述的一种高燃烧值生物质颗粒的制备方法，其特征在于该方法的步骤为：
a)称量：将树皮、树茎、竹屑、氧化剂按比例称量；
b)粉碎：将步骤a中各组分分别进行粉碎；
c)筛选和烘干：对步骤b得到的粉体材料分别进行烘干，并同时除去较大体积粉碎不完全的组分，对树皮、树茎、竹屑的含水率进行控制；
d)混合：将步骤c中烘干后的树皮、树茎、竹屑、氧化剂等组分通过搅拌机混合均匀；
e)造粒：将步骤d中的混合均匀后的树皮、树茎、竹屑、氧化剂等组分通过颗粒机压缩成颗粒；
f)冷却：步骤e中的颗粒冷却后得到所述的高燃烧值生物质颗粒。
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Effective date of registration: 20170419 Address after: 511442 301-2, room, No. four, Huambo Road, Panyu District, Guangzhou, South Guangdong Province, 42 Patentee after: GUANGZHOU HUANFENG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 516860 Guangdong County of Longmen city in Huizhou Province Ma Zha Zhenyuan plastic factory Patentee before: Ye Jiezhen |
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Denomination of invention: Biomass particles with high combustion value and preparation method thereof Effective date of registration: 20211105 Granted publication date: 20160817 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU HUANFENG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980011939 |
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Date of cancellation: 20231121 Granted publication date: 20160817 Pledgee: Shanghai Pudong Development Bank Limited by Share Ltd. Guangzhou branch Pledgor: GUANGZHOU HUANFENG ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021980011939 |