CN104927963A - 农作物秸秆生物质燃料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了农作物秸秆生物质燃料及其制备方法，该生物农作物秸秆生物质燃料包括以下重量份的组分：农作物废弃物100-150份、松柏枝40-60份、畜禽粪便25-45份、柏油5-10份、粘土35-42份，药泥沉淀物30-40份、煤粉25-45份和固体酒精5-10份；其中农作物废弃物包括以下重量份的组分：稻梗70-90份、稻壳20-30份、玉米秸秆50-70份、玉米芯30-45份、棉花秸秆35-45份、棉皮5-10份和花生壳5-15份；所述农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；所述柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；所述生物质燃料的含水量控制在6%-8%之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种可再生的能源，具体涉及一种农作物秸秆生物质燃料及其制备方法。
背景技术
作为一些可以再生的农作物秸秆和畜禽粪便等燃料由于燃料热值比较低且占用体积比较大，对热量要求较高的场合不适用，于是人们普遍采用直接在田间焚烧丢弃。作为高热量值的煤、石油、天然气等化石能源随着人类大规模的开采下将逐渐枯竭。
于是目前市面上出现了将农作物秸秆和畜禽粪便等燃料制备成便于存储的生物质燃料，现在多数生物质燃料的制备方法都是将秸秆等通过粉碎机粉碎成段，再通过成型机挤压成型，成型的生物质燃料在燃烧过程中会因燃烧不充分而产生烟雾，对人的身体和环境造成危害。
发明内容
针对现有技术中的上述步骤，本发明提供了一种硬度、含水量和热量值与煤比较接近且具备一定芳香作用的农作物秸秆生物质燃料和用于制备该农作物秸秆生物质燃料的方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
第一方面，提供一种农作物秸秆生物质燃料，其包括以下重量份的组分：
农作物废弃物100-150份、松柏枝40-60份、畜禽粪便25-45份、柏油5-10份、粘土35-42份，药泥沉淀物30-40份、煤粉25-45份和固体酒精5-10份；
其中农作物废弃物包括以下重量份的组分：
稻梗70-90份、稻壳20-30份、玉米秸秆50-70份、玉米芯30-45份、棉花秸秆35-45份、棉皮5-10份和花生壳5-15份；
农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；生物质燃料的含水量控制在6%-8%之间。
第二方面，提供一种农作物秸秆生物质燃料的制备方法，其包括以下步骤：
在50℃下分别对农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便进行烘干，使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至20%-25%；
将烘干后的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便分别放入粉碎机中粉碎成粒度小于5mm颗粒备用；
按以下重量份加入上述粉碎成颗粒的农作物废弃物100-150份、松柏枝40-60份和畜禽粪便25-45份搅拌均匀，并在温度55℃下发酵4天；
向上述已发酵的物质中加入按以下重量份的柏油5-10份、粘土35-42份、固体酒精5-10份、煤粉25-45份、药泥沉淀物30-40份和水50-60份充分搅拌均匀；
将搅拌均匀的上述物料在10吨的压力作用下压制成直径为10cm，高度为5cm，维氏硬度为100kg/mm2的圆饼，同时在圆饼的外表面开设若干道深度为2mm的划痕；
在70℃~100℃下对开设有划痕的圆饼进行烘干，直至圆饼的含水量达到6%-8%时停止烘干，以制备成圆饼状生物质燃料。
与现有技术中生物质燃料相比，本发明的有益效果为：
1、选用的农作物主要集中在同一段时间收获的农作物，这样用户在收割完毕后，只需要短时间的存放就可以集中制备成生物质燃料，解决了长时间存放致使占用地面积严重的问题。
2、在制备生物质燃料时，首先使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至20%-25%，含水量的考虑使原料在粉碎时不会因为过于干燥出现灰尘飞扬污染工作环境，也不会因为湿度过大粉碎时粘附在粉碎装置上，影响粉碎装置的正常工作。
3、对粉碎成颗粒的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的发酵可以使原料中的P、S等会生成有害气体的物质充分地被分解，这样生产出来的生物质燃料在燃烧时不会产生大量对对人体和环境造成危害的有害气体。
4、对原料进行压饼时采用10吨的压力能够压制出硬度相当于煤的硬度的生物质燃料圆饼，这样的生物质燃料不仅存储运输比较方便，在燃烧时由于圆饼的硬度和密度比较大，燃烧时能够提高较高的热量值。
5、在生物质燃料中添加的药泥沉淀物在燃烧时能够散发出芳香的气味，可以对空气起到一定的净化作用。
6、圆饼上开设的若干具有一定深度的划痕能够增大生物质燃料与空气的接触面积，可以使生物质燃料持续燃烧。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
该农作物秸秆生物质燃料包括以下重量份的组分：
农作物废弃物100份、松柏枝55份、畜禽粪便30份、柏油10份、粘土36份，药泥沉淀物30份、煤粉30份和固体酒精5份；
其中农作物废弃物包括以下重量份的组分：
稻梗70份、稻壳20份、玉米秸秆50份、玉米芯30份、棉花秸秆35份、棉皮5份和花生壳5份；
农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；生物质燃料的含水量控制在6%之间。药泥沉淀物为藿香、佩兰、苍木和厚朴按1:1:1：制成的膏状沉淀物。
该农作物秸秆生物质燃料还包括以下重量份的组分：高猛酸钾4份和氧化钙2份。
该农作物秸秆生物质燃料的制备方法包括以下步骤：
在50℃下分别对农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便进行烘干，使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至20%；将烘干后的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便分别放入粉碎机中粉碎成粒度小于5mm颗粒备用；按以下重量份加入上述粉碎成颗粒的农作物废弃物100份、松柏枝55份、畜禽粪便30份搅拌均匀，并在温度55℃下发酵4天。
向上述已发酵的物质中加入按以下重量份的柏油10份、粘土36份，药泥沉淀物30份、煤粉30份、固体酒精5份和水50份充分搅拌均匀；将搅拌均匀的上述物料在10吨的压力作用下压制成直径为10cm，高度为5cm，维氏硬度为100kg/mm2的圆饼，同时在圆饼的外表面开设若干道深度为2mm的划痕；在70℃下对开设有划痕的圆饼进行烘干，直至圆饼的含水量达到6%时停止烘干，以制备成圆饼状生物质燃料。
其中，发酵的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便每天翻堆的频率为3次。
在该实施例中由于助燃剂的占比较大，在生物质燃料的硬度密度较大的情况下也能够快速点火进行燃烧。
实施例2
该农作物秸秆生物质燃料包括以下重量份的组分：
农作物废弃物120份、松柏枝40份、畜禽粪便25份、柏油7份、粘土38份，药泥沉淀物40份、煤粉45份和固体酒精10份；
其中农作物废弃物包括以下重量份的组分：
稻梗80份、稻壳22份、玉米秸秆58份、玉米芯35份、棉花秸秆39份、棉皮7份和花生壳10份；
农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；生物质燃料的含水量控制在6.9%之间。药泥沉淀物为藿香、佩兰、苍木和厚朴按1:1:1：制成的膏状沉淀物。
该农作物秸秆生物质燃料还包括以下重量份的组分：高猛酸钾3份和氧化钙1份。
该农作物秸秆生物质燃料的制备方法包括以下步骤：
在50℃下分别对农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便进行烘干，使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至22%；将烘干后的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便分别放入粉碎机中粉碎成粒度小于5mm颗粒备用；按以下重量份加入上述粉碎成颗粒的农作物废弃物110份、松柏枝40份、畜禽粪便25份搅拌均匀，并在温度55℃下发酵4天。
向上述已发酵的物质中加入按以下重量份的柏油7份、粘土38份，药泥沉淀物40份、煤粉45份、固体酒精10份和水55份充分搅拌均匀；将搅拌均匀的上述物料在10吨的压力作用下压制成直径为10cm，高度为5cm，维氏硬度为100kg/mm2的圆饼，同时在圆饼的外表面开设若干道深度为2mm的划痕；在80℃下对开设有划痕的圆饼进行烘干，直至圆饼的含水量达到6.9%时停止烘干，以制备成圆饼状生物质燃料。
发酵的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便每天翻堆的频率为3次。
实施例3
该农作物秸秆生物质燃料包括以下重量份的组分：
农作物废弃物135份、松柏枝48份、畜禽粪便35份、柏油9份、粘土41份，药泥沉淀物35份、煤粉32份和固体酒精8份；
其中农作物废弃物包括以下重量份的组分：
稻梗90份、稻壳28份、玉米秸秆65份、玉米芯40份、棉花秸秆42份、棉皮10份和花生壳15份；
农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；生物质燃料的含水量控制在7.35%之间。
其中，药泥沉淀物为藿香、佩兰、苍木和厚朴按1:1:1：制成的膏状沉淀物。
该农作物秸秆生物质燃料还包括以下重量份的组分：高猛酸钾4份和氧化钙2份。
该农作物秸秆生物质燃料的制备方法包括以下步骤：
在50℃下分别对农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便进行烘干，使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至24%；将烘干后的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便分别放入粉碎机中粉碎成粒度小于5mm颗粒备用；按以下重量份加入上述粉碎成颗粒的农作物废弃物135份、松柏枝48份和畜禽粪便35份搅拌均匀，并在温度55℃下发酵4天。
向上述已发酵的物质中加入按以下重量份的柏油9份、粘土41份，药泥沉淀物35份、煤粉32份、固体酒精8份和水55份充分搅拌均匀；将搅拌均匀的上述物料在10吨的压力作用下压制成直径为10cm，高度为5cm，维氏硬度为100kg/mm2的圆饼，同时在圆饼的外表面开设若干道深度为2mm的划痕；在90℃下对开设有划痕的圆饼进行烘干，直至圆饼的含水量达到7.35%时停止烘干，以制备成圆饼状生物质燃料。
其中，发酵的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便每天翻堆的频率为3次。
实施例4
该农作物秸秆生物质燃料包括以下重量份的组分：
农作物废弃物145份、松柏枝60份、畜禽粪便43份、柏油6份、粘土37份，药泥沉淀物40份、煤粉39份和固体酒精8份；
其中农作物废弃物包括以下重量份的组分：
稻梗77份、稻壳30份、玉米秸秆70份、玉米芯43份、棉花秸秆42份、棉皮8份和花生壳8份；
农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；生物质燃料的含水量控制在8%之间。
其中，药泥沉淀物为藿香、佩兰、苍木和厚朴按1:1:1：制成的膏状沉淀物。
该农作物秸秆生物质燃料还包括以下重量份的组分：高猛酸钾3-5份和氧化钙1-2份。
农作物秸秆生物质燃料的制备方法包括以下步骤：
在50℃下分别对农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便进行烘干，使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至25%；将烘干后的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便分别放入粉碎机中粉碎成粒度小于5mm颗粒备用；按以下重量份加入上述粉碎成颗粒的农作物废弃物145份、松柏枝60份和畜禽粪便43份搅拌均匀，并在温度55℃下发酵4天。
向上述已发酵的物质中加入按以下重量份的柏油6份、粘土37份，药泥沉淀物40份、煤粉39份、固体酒精8份和水58份充分搅拌均匀；将搅拌均匀的上述物料在10吨的压力作用下压制成直径为10cm，高度为5cm，维氏硬度为100kg/mm2的圆饼，同时在圆饼的外表面开设若干道深度为2mm的划痕；在70℃~100℃下对开设有划痕的圆饼进行烘干，直至圆饼的含水量达到8%时停止烘干，以制备成圆饼状生物质燃料。
上述发酵的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便每天翻堆的频率为3次。
Claims (5)
1.农作物秸秆生物质燃料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
农作物废弃物100-150份、松柏枝40-60份、畜禽粪便25-45份、柏油5-10份、粘土35-42份，药泥沉淀物30-40份、煤粉25-45份和固体酒精5-10份；
其中，农作物废弃物包括以下重量份的组分：
稻梗70-90份、稻壳20-30份、玉米秸秆50-70份、玉米芯30-45份、棉花秸秆35-45份、棉皮5-10份和花生壳5-15份；
所述农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的粒度小于5mm；所述柏油、粘土、煤粉和固体酒精的粒度小于1mm；所述生物质燃料的含水量控制在6%-8%之间。
2.根据权利要求1所述的农作物秸秆生物质燃料，其特征在于，所述药泥沉淀物为藿香、佩兰、苍木和厚朴按1：1：1：1制成的膏状沉淀物。
3.根据权利要求1或2所述的农作物秸秆生物质燃料，其特征在于，还包括以下重量份的组分：高猛酸钾3-5份和氧化钙1-2份。
4.一种权利要求1所述的农作物秸秆生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在50℃下分别对农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便进行烘干，使农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便的含水量降至20%-25%；
将烘干后的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便分别放入粉碎机中粉碎成粒度小于5mm颗粒备用；
按以下重量份加入上述粉碎成颗粒的农作物废弃物100-150份、松柏枝40-60份和畜禽粪便25-45份搅拌均匀，并在温度55℃下发酵4天；
向上述已发酵的物质中加入按以下重量份的柏油5-10份、粘土35-42份、固体酒精5-10份、煤粉25-45份、药泥沉淀物30-40份和水50-60份充分搅拌均匀；
将搅拌均匀的上述物料在10吨的压力作用下压制成直径为10cm，高度为5cm，维氏硬度为100kg/mm2的圆饼，同时在圆饼的外表面开设若干道深度为2mm的划痕；
在70℃~100℃下对开设有划痕的圆饼进行烘干，直至圆饼的含水量达到6%-8%时停止烘干，以制备成圆饼状生物质燃料。
5.根据权利要求4所述的农作物秸秆生物质燃料的制备方法，其特征在于，发酵的农作物废弃物、松柏枝和畜禽粪便每天翻堆的频率为3次。
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