CN105505508B

CN105505508B - 一种新型生物质工业燃料的制备方法

Info

Publication number: CN105505508B
Application number: CN201610027527.2A
Authority: CN
Inventors: 伊红赤; 刘世昌
Original assignee: Jilin Yongkun New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Jilin Yongkun New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2016-01-15
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2018-05-15
Anticipated expiration: 2036-01-15
Also published as: CN105505508A

Abstract

本发明公开一种新型生物质工业燃料的制备方法，该制备方法包括：将原料粉碎，并与聚环氧乙烷进行混合，将混合物升温干燥至含水率达5‑20％，再常温挤压成型，冷却后即可得到本发明生物质工业燃料。该制备方法简单，所得燃料具有优异的抗渗水性，且燃烧效果好、整体不变形、不易散架、灰熔点高、不发生结渣积灰，适用于工业化生产。

Description

一种新型生物质工业燃料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种工业燃料的制备方法。更具体地，涉及一种新型生物质工业燃料的制备方法。

背景技术

生物质成型燃料是以农林废弃物，如秸秆、稻壳、花生壳、木屑以及树枝等为原料，通过生物质固体燃料致密加工成型设备，在特定的工艺条件下加工制成的高效燃料，是一种环保、可再生能源。生物质成型燃料燃烧温度可达1060℃以上。生物质成型燃料因为具有挥发分高、碳活性高、N和S含量低，灰分低且燃烧过程CO₂零排放等特点，特别适合燃烧转化利用，是一种优质燃料。就基本国情和生物质利用水平而言，无疑是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一，这也使生物质能源拥有了更为广阔的应用前景和发展空间。生物质的主要成份是纤维素、半纤维素和木质素。目前纤维素类生物质的生物质能转化技术有物理转化、化学转化和生物转化。生物质能的物理转化主要指固体生物质的致密成型，其是将秸秆、稻壳，锯末、木屑等生物质废弃物用机械加压的方法，使原来松散、无定型的原料压缩成具有一定形状、一定密度的固体成型燃料，再应用到人们平时的生活、生产和服务业中，如取暖、发电、冶炼等。生物质的致密成型可以减少运输的空间和成本，使能量可以更加集中应用。

生物质固体燃料的成型工艺技术已经得到了快速发展，但仍存在诸多问题：生物质燃料不易压缩、能耗高、机器磨损大、产品生产成本高；单一生物质灰熔点低、易结渣、积灰、腐蚀设备；密度低、抗跌摔性差；燃烧易散架，变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型生物质工业燃料的制备方法，该制备方法简单，所得燃料具有优异的抗渗水性，且燃烧效果好、整体不变形、不易散架、灰熔点高、不发生结渣积灰，对燃烧机器的磨损小，适用于工业化生产。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种新型生物质工业燃料的制备方法，包括如下步骤：。

1)将玉米秸秆、大豆秸秆和花生壳分别粉碎至粒径5-10mm，得粉碎物；

2)将步骤1)所得玉米秸秆粉碎物、大豆秸秆粉碎物、花生壳粉碎物以及聚环氧乙烷进行混合，得混合物；

3)将步骤2)所得混合物进行升温干燥，至混合物含水率在5-20％；

4)将步骤3)所得物常温挤压成型；

5)冷却后包装。

优选地，步骤2)中，所述混合是指按如下质量百分比混合：50-60％玉米秸秆粉碎物；20-30％大豆秸秆粉碎物；10-20％花生壳粉碎物；5-15％聚环氧乙烷。

优选地，步骤2)中，所述聚环氧乙烷的浓度为1-1.2g/L。

优选地，步骤3)中，所述升温干燥是指通过鼓风机进行热风干燥，鼓风机转速为2000-2500r/min，热风温度为80-130℃；所述含水率是通过水分测定仪进行测量。

优选地，步骤4)中，所述挤压成型的压力为30-100MPa。

本发明中，所述鼓风机可选自型号为4-72(79)的风机；所述水分测定仪可选自型号为MB25的水分测定仪；所述挤压成型可选型号为93KWP-120A压辊式颗粒成型机。

本发明的有益效果如下：

本发明新型生物质工业燃料的制备方法中，以农作物废弃物为原料，通过简单的共混、干燥、挤压成型、冷却，即可得到生物质工业燃料。且所得燃料燃烧效果好、整体不变形、不易散架、灰熔点高、不发生结渣积灰，可有效的降低燃料对燃烧设备的腐蚀；同时，本发明所得燃料抗渗水性好，含水率＜12％，抗跌碎性＞95％，便于燃料运输和存储；且本发明制备方法可有效的解决能源紧缺问题，具有巨大的经济和社会效益。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

一种新型生物质工业燃料，制备方法如下：

1)将玉米秸秆、大豆秸秆和花生壳分别粉碎至粒径8mm；

2)将上述粉碎后的玉米秸秆、大豆秸秆、花生壳以及浓度为1g/L的聚环氧乙烷按质量百分比：55％：20％：15％：10％的比例混合均匀；

3)将上述混合均匀后的混合物用鼓风机热风干燥，至混合物含水率为15％，鼓风机的转速为2200r/min，热风温度为80℃；

4)将干燥后的混合物经过压辊式颗粒成型机在常温下挤压成型，成型压力为70MPa；

5)将成型后得到的生物质工业燃料冷却至常温，包装。

根据GB/T28731-2012的规定对所得生物质工业燃料燃烧灰分的测定，此生物质工业燃料在燃烧结束后，无粉尘产生，无味，无公害不会造成污染，燃烧效率达96％。

实施例2

重复实施例1，唯一区别在于，将步骤4)的成型压力改为90MPa，其它条件不变，得到生物质工业燃料，燃料的燃烧效率达97％。

实施例3

重复实施例1，唯一区别在于，将步骤3)混合物含水率改为12％，其它条件不变，得到生物质工业燃料，燃料的燃烧效率达97％。

实施例4

一种新型生物质工业燃料，制备方法如下：

1)将玉米秸秆、大豆秸秆和花生壳依次分别粉碎至粒径10mm；

2)将上述粉碎后的玉米秸秆、大豆秸秆、花生壳以及浓度为1.2g/L的聚环氧乙烷按质量百分比：50％：20％：20％：10％的比例混合均匀；

3)将上述混合均匀后的混合物用鼓风机热风干燥，至混合物含水率为20％，鼓风机的转速为2500r/min，热风温度为130℃；

4)将干燥后的混合物经过压辊式颗粒成型机在常温下挤压成型，成型压力为30MPa；

5)将成型后得到的生物质工业燃料冷却至常温，包装。

根据GB/T28731-2012的规定对所得生物质工业燃料燃烧灰分的测定，此生物质工业燃料在燃烧结束后，无粉尘产生，无味，无公害不会造成污染，燃烧效率达98％。

实施例5

一种新型生物质工业燃料，制备方法如下：

1)将玉米秸秆、大豆秸秆和花生壳依次分别粉碎至粒径5mm；

2)将上述粉碎后的玉米秸秆、大豆秸秆、花生壳以及浓度为1.2g/L的聚环氧乙烷按质量百分比：50％：30％：15％：5％的比例混合均匀；

3)将上述混合均匀后的混合物用鼓风机热风干燥，至混合物含水率为5％，鼓风机的转速为2000r/min，热风温度为100℃；

4)将干燥后的混合物经过压辊式颗粒成型机在常温下挤压成型，成型压力为100MPa；

5)将成型后得到的生物质工业燃料冷却至常温，包装。

将上述实施例1-5所得燃料分别进行产热量性能测试、软化温度(ST)测试、密度测定、含水率测定及抗跌摔性测定，结果如表1所示。

表1 工业燃料产热量性能、软化温度、密度、含水率及抗跌摔性

实施例	热值(kcal/kg)	软化温度(℃)	密度(t/m³)	含水率	抗跌摔性
						1	4600	1410	1.21	11％	96％
2	4700	1410	1.25	4％	97％
						3	4600	1410	1.16	6％	96％
4	4900	1530	1.28	8％	98％
						5	4950	1412	1.24	2％	99％

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种新型生物质工业燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4)将步骤3)所得物常温挤压成型；

5)冷却后包装；

其中，步骤2)中，所述混合是指按如下质量百分比混合：50-60％玉米秸秆粉碎物；20-30％大豆秸秆粉碎物；10-20％花生壳粉碎物；5-15％聚环氧乙烷；

步骤2)中，所述聚环氧乙烷的浓度为1-1.2g/L；

步骤4)中，所述挤压成型的压力为30-100MPa。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述升温干燥是指通过鼓风机进行热风干燥，鼓风机转速为2000-2500r/min，热风温度为80-130℃；所述含水率是通过水分测定仪进行测量。