CN105885990A - 一种低损耗的燃料棒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低损耗的燃料棒及其制备方法，将采收后的花生植株压榨粉碎，与经软化处理后的花生壳和废旧吸油棉混合均匀，由平膜造粒机挤压成含水率小于12%的燃料棒；其中，花生植株：花生壳：废旧吸油棉的重量比3‑4:2‑3:1。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中将花生植株和花生壳分别进行处理，得到不同粒径的颗粒，减少生产中由挤压产生的摩擦，进而降低机械损耗，增加原料之间的粘结性，通过挤压得到高致密的成型燃料，所得燃料棒热值约为4200Kcal/kg，燃烧效果好，排放达到国家规定标准，可用于替代煤、柴油、燃料油等传统燃料，便于流水线生产，燃烧特性良好。

Description

一种低损耗的燃料棒及其制备方法
技术领域
本发明属于生物固体燃料技术领域，具体涉及一种低损耗的燃料棒及其制备方法。
背景技术
随着全球经济的不断发展，人类对能源的需求不断增加，而石油、天然气、煤等能源的资源却在不断减少，开发生物质可再生能源已成为各界关注的热点，我国是一个固体生物质能源大国，各种农作物副产品、林木废弃物和生活废弃物等生物质原料极为丰富，但由于研究较少，很多种类的原料由于灰分大、燃烧热量低、含硫量高或者其他问题受到了使用限制，因此需要针对不同燃烧性质的燃料作相应的处理，减少粘合剂等添加剂的使用，简化制备过程以及原料成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种低损耗的燃料棒及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种低损耗的燃料棒，将采收后的花生植株压榨粉碎，与经软化处理后的花生壳和废旧吸油棉混合均匀，由平膜造粒机挤压成含水率小于12%的燃料棒；
其中，花生植株：花生壳：废旧吸油棉的重量比3-4:2-3:1。
作为对上述方案的进一步改进，所述废旧吸油棉是指将吸油棉放入有油轮的海面或湖面吸油后得到的废弃物。
一种低损耗的燃料棒的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将花生植株用压榨机压榨，得到含水量小于10%的花生植株干燥物和压榨汁，然后把花生植株干燥物用粉碎机粉碎为粒径小于2mm的颗粒，得到花生植株粉碎料备用，将压榨汁在40-50℃的条件下浓缩为原体积的三分之一，得到浓缩汁备用；
（2）将废旧吸油棉在60-70℃的条件下烘干至水分小于20%，粉碎至长度小于1cm，将花生壳烘干后研磨成粉，过80-100目筛，用混料机将废旧吸油棉、花生壳粉混拌均匀，得到混合料备用；
（3）将混合物料在密闭热压机内用高温饱和水蒸汽做软化处理，处理时间为40分钟，其中，5分钟后升温至100℃，在10分钟内匀速升温至220℃，然后在20分钟内匀速降温至150℃，最后5分钟降温至常温即得软化物料；
（4）将软化物料、浓缩汁和花生植株粉碎料混拌均匀后，加入平膜造粒机中造粒，然后经冷却、筛选后得到柱形燃料棒。
作为对上述方案的进一步改进，所述平膜造粒机的平膜孔径为8-12mm，挤压比为6:1，强制挤压物料温度为75-85℃。
作为对上述方案的进一步改进，步骤（4）中冷却过程由逆流冷却器完成，风压为240mmkg，风量为22m³/min。
本发明中产品规格为：直径10mm，高度30mm，成型率98%左右，成型的燃料棒密度为1.5g/ml。
本发明中燃料棒通过对原料分别进行处理，改善原料中原有成分，破坏花生植株和花生壳中的氢键，使其呈规整结构，保持碳元素，降解部分纤维素，使其在挤压成型时密度提高，进而提高燃料棒的能量密度，提高原料分子活性，有助于燃料充分燃烧。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中将花生植株和花生壳分别进行处理，得到不同粒径的颗粒，减少生产中由挤压产生的摩擦，进而降低机械损耗，增加原料之间的粘结性，通过挤压得到高致密的成型燃料，所得燃料棒热值约为4200Kcal/kg，燃烧效果好，排放达到国家规定标准，可用于替代煤、柴油、燃料油等传统燃料，便于流水线生产，燃烧特性良好。
具体实施方式
实施例1
一种低损耗的燃料棒，将采收后的花生植株压榨粉碎，与经软化处理后的花生壳和废旧吸油棉混合均匀，由平膜造粒机挤压成含水率小于12%的燃料棒；
其中，花生植株：花生壳：废旧吸油棉的重量比4:3:1。
一种低损耗的燃料棒的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将花生植株用压榨机压榨，得到含水量小于10%的花生植株干燥物和压榨汁，然后把花生植株干燥物用粉碎机粉碎为粒径小于2mm的颗粒，得到花生植株粉碎料备用，将压榨汁在40-50℃的条件下浓缩为原体积的三分之一，得到浓缩汁备用；
（2）将废旧吸油棉在60-70℃的条件下烘干至水分小于20%，粉碎至长度小于1cm，将花生壳烘干后研磨成粉，过80-100目筛，用混料机将废旧吸油棉、花生壳粉混拌均匀，得到混合料备用；
（3）将混合物料在密闭热压机内用高温饱和水蒸汽做软化处理，处理时间为40分钟，其中，5分钟后升温至100℃，在10分钟内匀速升温至220℃，然后在20分钟内匀速降温至150℃，最后5分钟降温至常温即得软化物料；
（4）将软化物料、浓缩汁和花生植株粉碎料混拌均匀后，加入平膜造粒机中造粒，然后经冷却、筛选后得到柱形燃料棒。
实施例2
一种低损耗的燃料棒，将采收后的花生植株压榨粉碎，与经软化处理后的花生壳和废旧吸油棉混合均匀，由平膜造粒机挤压成含水率小于12%的燃料棒；
其中，花生植株：花生壳：废旧吸油棉的重量比3:2:1。
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种低损耗的燃料棒，将采收后的花生植株压榨粉碎，与经软化处理后的花生壳和废旧吸油棉混合均匀，由平膜造粒机挤压成含水率小于12%的燃料棒；
其中，花生植株：花生壳：废旧吸油棉的重量比4:2:1。
其制备方法与实施例1相同。
设置对照组为按照本发明中原料混合，烘干至含水量小于12%后，用平模造粒机挤压成与本发明中产品同规格的燃料棒，放入焚烧炉内燃烧，与实施例进行主要参数的比较，得到以下数据：
表1
分析表1中数据并结合对照组，对照组中虽然使用同样原料，但由于各花生植株及花生壳结构不规整，花生壳外表较硬，在加工时不易成型，且成型密度较低，进而燃烧过程中，未燃烧部分可能会吹起悬浮在空中，导致无法充分燃烧，而实施例中燃料棒成型率高，结构紧致，燃烧热值达到4200 Kcal/kg左右，能够替代传统燃料，粉末保持在0.7%以下，燃料棒减少净排放，清洁环保，减少未燃烧燃料的漂浮，使其充分燃烧。

Claims (5)

1. 一种低损耗的燃料棒，其特征在于，将采收后的花生植株压榨粉碎，与经软化处理后的花生壳和废旧吸油棉混合均匀，由平膜造粒机挤压成含水率小于12%的燃料棒；
其中，花生植株：花生壳：废旧吸油棉的重量比3-4:2-3:1。
2. 如权利要求1所述一种低损耗的燃料棒，其特征在于，所述废旧吸油棉是指将吸油棉放入有油轮的海面或湖面吸油后得到的废弃物。
3. 一种如权利要求1所述低损耗的燃料棒的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
（1）将花生植株用压榨机压榨，得到含水量小于10%的花生植株干燥物和压榨汁，然后把花生植株干燥物用粉碎机粉碎为粒径小于2mm的颗粒，得到花生植株粉碎料备用，将压榨汁在40-50℃的条件下浓缩为原体积的三分之一，得到浓缩汁备用；
（2）将废旧吸油棉在60-70℃的条件下烘干至水分小于20%，粉碎至长度小于1cm，将花生壳烘干后研磨成粉，过80-100目筛，用混料机将废旧吸油棉、花生壳粉混拌均匀，得到混合料备用；
（3）将混合物料在密闭热压机内用高温饱和水蒸汽做软化处理，处理时间为40分钟，其中，5分钟后升温至100℃，在10分钟内匀速升温至220℃，然后在20分钟内匀速降温至150℃，最后5分钟降温至常温即得软化物料；
（4）将软化物料、浓缩汁和花生植株粉碎料混拌均匀后，加入平膜造粒机中造粒，然后经冷却、筛选后得到柱形燃料棒。
4.如权利要求3所述一种低损耗的燃料棒的制备方法，其特征在于，所述平膜造粒机的平膜孔径为8-12mm，挤压比为6:1，强制挤压物料温度为75-85℃。
5.如权利要求3所述一种低损耗的燃料棒的制备方法，其特征在于，步骤（4）中冷却过程由逆流冷却器完成，风压为240mmkg，风量为22m³/min。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1746274A (zh) * 2005-09-21 2006-03-15 张建超 一种农作物秸秆颗粒燃料及其制备方法
JP4223070B1 (ja) * 2008-08-12 2009-02-12 株式会社クリーンテクノ 堆肥化物の燃焼方法、及び燃焼装置
CN102250660A (zh) * 2010-05-20 2011-11-23 黄怀德 固态化燃料及其制造方法
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CN104646391A (zh) * 2014-12-18 2015-05-27 无锡荣博能源环保科技有限公司 一种厨余垃圾能源化处理工艺

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