CN105368522A - 葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料及制备工艺 - Google Patents

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王少卿
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Abstract

本发明公开了一种葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料及制备工艺，该燃料中葡萄藤35～45％、果树枝35～45％、牛粪17～20％、碳化素1～2％；其密度≥1300kg/m3，热值≥4800大卡/kg，成型率≥96％。为制得这种混合成型燃料，将干燥后的葡萄藤、果树枝和牛粪粉碎，按质量配比称取经粉碎处理的各原料和碳化素进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水保持水分占原料总质量的8～12％，堆积存放2～4天简易发酵，形成充分回性，然后用成型机固化成型，在自然环境中晾晒至含水量≤8％。利用工业废渣制备该燃料，具有密度大、热值高、成型率高、燃烧充分、热效率较高且含硫极低、成本低等优点，可通过调整配比改变燃料热属性，广泛应用于工业锅炉或家庭供暖。

Description

葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料及制备工艺
技术领域
本发明属于生物质能源和固体废物再利用领域，特别涉及一种葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料，本发明还涉及这种混合成型燃料的制备工艺。
背景技术
据统计，目前我国每年废弃大量农林产余物，如：农作物秸秆、林业根杆枝条等，综合可利用量不下十几亿吨。一般情况下，这些废弃物都是经过填埋或焚烧处理，清理填埋废时误工，增加了大量的生产成本，也不利于环境保护。现有技术中，已有利用农林产余物作为原料进行加工生产成型各类生物质燃料的案例，实现变废为宝，并达到节能减排的环保目的。
但是，不同不生物质锅炉使用的生物质燃料燃烧属性也大小相同，如生物质发电厂在运行期间，希望使用燃烧热值比较高的生物质燃料，获得大量的蒸汽动力，来驱动汽轮机带动发电机组进行发电，而农村家用锅炉使用中热量的燃料就完全可以满足正常的供暖及炊事。因此，研究不同秸秆、枝条等的混合配比技术进行压制生物质成型燃料，可以有效解决不同生物质成型燃料的热属性问提，从而解决了客户的不同需求，这样可以保证较高的经济效益。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在的缺点提出的，其所解决的技术问题是提供一种利用生物质，即葡萄滕、果树枝、牛粪及碳化素制备的具有高密度、高热值、易成型、低成本等优点的可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖的混合成型清洁燃料以及这种混合成型燃料的制备工艺。
为此，本发明提供了一种利用生物质制备的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料，所述混合成型燃料中各原料按总重量的百分比为：葡萄藤35～45％、果树枝35～45％、牛粪17～20％％、碳化素1～2％；所述混合成型燃料的密度≥1300kg/m3，热值≥4800大卡/kg，成型率≥96％；包括以下步骤：
(1)将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料和碳化素进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水保持水分占原料总质量的8～12％；
(3)将搅拌均匀的原料在温度为25～30℃，湿度为30～35％的环境中堆积存放5～7天简易发酵，形成充分回性；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型，成型过程中的压力为80～100MPa，成型温度为90～150℃，保压时间为1～5min；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
作为本发明的一个优选方案，葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的各原料按总重量的百分比为：葡萄藤40％、果树枝40％、牛粪19％、碳化素1％。
本发明的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料，是将葡萄藤、果树枝、牛粪及碳化素四种原料混合压制出的生物质压块，具有密度大、热值高、成型率高、成本低的优点，可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖，燃烧充分、热效率较高且含硫极低、节能环保。此外，该产品同类机械产量可提高1000kg/h。
本发明还提供了一种葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的制备工艺，其中包括以下步骤：
(1)将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料和碳化素进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水保持水分占原料总质量的8～12％；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放5～7天简易发酵，形成充分回性；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
作为本发明的改进，所述的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的制备工艺中，步骤(3)的堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～35％。
作为本发明的进一步改进，所述的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的制备工艺中，步骤(4)的压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压1～5min。
经测量，利用该方法制备的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料密度≥1300kg/m3，热值≥4800大卡/kg，成型率≥96％。
总的来说，本发明的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料，是将废葡萄藤、果树枝、牛粪及碳化素四种原料混合压制出生物质压块，实现了工业废渣的资源化利用，综合利用了农林产废弃物，得到的混合成型燃料具有密度大、热值高、成型率高、成本低的优点，该燃料燃烧充分、热效率较高且含硫极低。此外，可通过调整配比改变燃料热属性，广泛应用于工业锅炉或家庭供暖。
具体实施方式
针对本发明的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料及制备工艺的具体实施例如下：
实施例1：制备葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料Ⅰ
收集葡萄藤、果树枝、牛粪、碳化素，将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎，按总质量百分比为葡萄藤35％、果树枝44％、牛粪20％、碳化素1％的配比称取经处理的各原料，进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水，保持水分为原料总质量的8％，将搅拌均匀的原料在温度为25～30℃，湿度为30～35％的环境中堆积存放7天简易发酵，形成充分回性，最后将经过简易发酵后的原料用成型机在成型压力85MPa、成型温度130℃的条件下保压4min压实成型，将成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
实施例2：制备葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料Ⅱ
收集葡萄藤、果树枝、牛粪、碳化素，将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎，按总质量百分比为葡萄藤40％、果树枝40％、牛粪17％、碳化素2％的配比称取经处理的各原料，进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水，保持水分为原料总质量的10％，将搅拌均匀的原料在温度为25～30℃，湿度为30～35％的环境中堆积存放6天简易发酵，形成充分回性，最后将经过简易发酵后的原料用成型机在成型压力90MPa、成型温度140℃的条件下保压3min压实成型，将成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
实施例3：制备葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料Ⅲ
收集葡萄藤、果树枝、牛粪、碳化素，将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎，按总质量百分比为葡萄藤45％、果树枝35％、牛粪19％、碳化素1％的配比称取经处理的各原料，进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水，保持水分为原料总质量的12％，将搅拌均匀的原料在温度为25～30℃，湿度为30～35％的环境中堆积存放7天简易发酵，形成充分回性，最后将经过简易发酵后的原料用成型机在成型压力100MPa、成型温度150℃的条件下保压1min压实成型，将成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
表1产品性能对比
单一的糠醛渣原料压制生物质成型燃料存在原料水份大、密度低、热值低的缺点，单一的柴渣压制生物质成型燃料则存在压块粘合度低、容易松散且密度低、热值低、成型率低的缺点。与上述单一原料压制生物质成型燃料相比，葡萄藤、果树枝、牛粪、碳化素四种原料混合压制生物质成型燃料，易成型、成型率高、密度高、热值高，同类机械产量提高1000kg/h，制备的产品可广泛应用于工业锅炉或家庭供暖，燃烧充分热效率较高且含硫极低。
上述对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。

Claims (5)

1.一种葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料，其特征在于，所述混合成型燃料中各原料按总重量的百分比为：葡萄藤35～45％、果树枝35～45％、牛粪17～20％％、碳化素1～2％；所述混合成型燃料的密度≥1300kg/m3，热值≥4800大卡/kg，成型率≥96％；由以下步骤制备：
(1)将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料和碳化素进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水保持水分占原料总质量的8～12％；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放5～7天简易发酵，形成充分回性；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
2.根据权利要求1所述的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料，其特征在于，所述燃料中各原料按总重量的百分比为：葡萄藤40％、果树枝40％、牛粪19％、碳化素1％。
3.根据权利要求1所述的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将各原料进行干燥处理，并将经干燥处理的葡萄藤和果树枝粉碎成长度≤5mm的木屑，牛粪简单粉碎；
(2)按质量配比称取经粉碎处理的各原料和碳化素进行搅拌使其混合均匀，搅拌的过程中向原料均匀喷水保持水分占原料总质量的8～12％；
(3)将搅拌均匀的原料堆积存放5～7天简易发酵，形成充分回性；
(4)将经过简易发酵后的原料用成型机固化成型；
(5)将上述成型燃料在自然环境中晾晒至含水量≤8％。
4.根据权利要求3所述的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(3)的堆放环境温度为25～30℃，湿度为30～35％。
5.根据权利要求3所述的葡萄藤、果树枝、牛粪混合成型燃料的制备工艺，其特征在于，所述步骤(4)的压制过程中的压力为80～100MPa，成型温度90～150℃，保压1～5min。
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