CN106398797A - 一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于生物质燃料的技术领域，公开了一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，包括如下步骤：材料准备、原料削片、原料粉碎、干燥处理、拌胶处理、热压成型、冷却保型、产品包装。本发明一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，步骤简单，生物质固体成型燃料的结构强度高，耐久性强，在搬运过程中不易松散，具有降级燃烧过程中气态KCl浓度的效果，改善积灰和金属受热面腐蚀情况，且采用以压缩性生物质燃料和导热油为能源的160万大卡生物质导热油炉进行供热，加热均匀稳定，提高了物料的热压定型效果，同时，降低了生产过程中的能耗，具有降低生产成本和节能环保的社会效益。

Description

一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺
【技术领域】
本发明涉及生物质燃料的技术领域，特别涉及一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺。
【背景技术】
近年来，全球经济快速、持续发展，各国对能源的需求与日俱增，导致现有的化石能源迅速消耗，已逐渐面临能源枯竭的危机，并且使用化石能源严重污染环境，导致全球环境日益恶劣。而生物质能源是一种可再生、环境友好型的清洁能源，具有良好的产业化前景和巨大的发展潜力，在各国的能源结构中占有重要的地位，其中，生物质固体成型燃料是生物质能源转化与利用的重要方式之一。生物质固体成型燃料原料丰富、生产工艺简单、操作方便、成本低，且热效率高、燃烧性能好，便于贮存运输，具有可观的经济前景和社会效益。
目前，生物质固体成型燃料技术指在一定温度和压力作用下，利用黏结剂将松散的秸秆、木屑等农林生物质压缩成棒状、块状、粒状等具有一定密实度的成型物。而由于生物质中含有大量的碱金属和Cl元素，在燃烧过程中会对燃具(如锅炉、热风炉、热发电设备、农村用的铁锅等)造成受热面严重的积灰和腐蚀问题，在燃具的受热面形成金属氧化层，而积灰中的Cl离子容易穿透金属氧化层进一步与金属基体发生氧化反应，导致燃具腐蚀严重，需要定期进行维护，同时也影响了燃具的使用寿命。
为了缓解化石能源不足的现状，利用大自然中丰富的生物质原料，制备节能环保型生物质固体成型燃料的同时，减少生物质固体成型燃料燃烧过程中对燃具的腐蚀氧化作用，降低生物质固体成型燃料生产过程中的能耗，有必要提出一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其旨在解决现有技术中生物质固体成型燃料生产过程中能耗严重，且产品结构强度低，在搬运中易松散的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，包括如下步骤：
①材料准备：选用次小薪材、作物秸秆、花生壳作为生物质固体成型燃料的主要生物质原料，进行除杂预处理，去除生物质原料中的塑料、金属类非生物质，并选用粘胶剂、脱水剂、助燃剂和固体吸收剂作为生物质固体成型燃料的添加剂，备用；
②原料削片：将除杂后的生物质原料投入削片机中进行削片处理，使尺寸较大的生物质原料切削成小尺寸生物质原料；
③原料粉碎：将削片处理后的生物质原料投入粉碎机中进行粉碎处理；
④干燥处理：经粉碎后的粉料，输送至干燥机中进行干燥处理，并控制粉料的湿度在12～15％之间；
⑤拌胶处理：将干燥处理后的粉料投入拌胶机中，并加入适量的粘胶剂、脱水剂、助燃剂和固体吸收剂，通过拌胶机充分搅拌，使添加剂与粉料混合均匀；
⑥热压成型：将拌胶处理后的混合物料投入热压机中进行热压成型处理，得到生物质固体成型燃料；
⑦冷却保型：热压后的生物质固体成型燃料经冷却后，通过切料机切断，得到生物质固体成型燃料产品；
⑧产品包装：将得到的生物质固体成型燃料产品进行包装后运送至贮藏库中贮存。
作为优选，所述的步骤①中次小薪材包括针、阔叶树加工用原木的次加工材、小径材和薪材。
作为优选，所述的步骤①中粘胶剂采用淀粉和水解纤维的混合物，脱水剂采用纤维干燥剂，助燃剂采用纳米铝粉，固体吸收剂采用纳米级高岭土粉末或者纳米级高岭土粉末与纳米级煤矸石粉末的混合物。
作为优选，所述的步骤③中经粉碎后得到物料通过标准筛网的筛分处理，将不能漏过筛网网孔的物料再次投入粉碎机粉碎处理。
作为优选，在所述的步骤⑤中，将干燥处理后的粉料投入拌胶机中是通过管道引风机将干燥机干燥后的粉料直接吸入至拌胶机中。
作为优选，在所述的步骤⑥中，热压机采用以压缩性生物质燃料和导热油为能源的160万大卡生物质导热油炉进行供热。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，步骤简单，通过原材料→削片→粉碎→干燥→拌胶→热压成型→产品，原料的利用率高，得到的生物质固体成型燃料具有较高的压实密度和较高的结构强度及耐久性，不易松散，且热压机采用以压缩性生物质燃料和导热油为能源的160万大卡生物质导热油炉进行供热，加热均匀稳定，提高了物料的热压定型效果，同时，降低了生产过程中的能耗，具有降低生产成本和节能环保的社会效益。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明实施例一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺的流程示意图
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1，本发明实施例提供一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，包括如下步骤：
①材料准备：选用次小薪材、作物秸秆、花生壳作为生物质固体成型燃料的主要生物质原料，进行除杂预处理，去除生物质原料中的塑料、金属类非生物质，并选用粘胶剂、脱水剂、助燃剂和固体吸收剂作为生物质固体成型燃料的添加剂，备用。
其中，次小薪材包括针、阔叶树加工用原木的次加工材、小径材和薪材，粘胶剂采用淀粉和水解纤维的混合物，脱水剂采用纤维干燥剂，助燃剂采用纳米铝粉，固体吸收剂采用纳米级高岭土粉末或者纳米级高岭土粉末与纳米级煤矸石粉末的混合物。
在本发明实施例中，利用淀粉和水解纤维作为粘胶剂，利用纤维干燥剂作为脱水剂，其均属于生物质，燃烧过程中环保无污染，同时还能延长生物质固体成型燃料的存储时间，防止潮解；利用纳米铝粉作为助燃剂，可使燃烧效率和燃烧的稳定性大大提高，同时在燃烧过程中纳米铝粉也能起到降低气态KCl浓度的效果；利用纳米级高岭土粉末或者纳米级高岭土粉末与纳米级煤矸石粉末的混合物作为固体吸收剂，能达到降低生物质固体成型燃料燃烧过程中气态KCl浓度的目的，缓解气态KCl经过受热面时沉降积灰的情况，同时能降低氯化物对金属器具的腐蚀程度，延长使用寿命。
②原料削片：将除杂后的生物质原料投入削片机中进行削片处理，使尺寸较大的生物质原料切削成小尺寸生物质原料。
③原料粉碎：将削片处理后的生物质原料投入粉碎机中进行粉碎处理。
在本发明实施例中，经粉碎后得到物料通过标准筛网的筛分处理，将不能漏过筛网网孔的物料再次投入粉碎机粉碎处理，保证粉料的力度，提高固体成型燃料的压实密度。标准筛网的目数由产品的要求规格决定。
④干燥处理：经粉碎后的粉料，输送至干燥机中进行干燥处理，并控制粉料的湿度在12～15％之间。
在本发明实施例中，干燥机采用热风立式循环导流干燥，提高粉料的流动性，干燥更加充分，同时还能减少干燥机的占地面积，提高空间的利用率。
⑤拌胶处理：将干燥处理后的粉料投入拌胶机中，并加入适量的粘胶剂、脱水剂、助燃剂和固体吸收剂，通过拌胶机充分搅拌，使添加剂与粉料混合均匀。
在本发明实施例中，将干燥处理后的粉料投入拌胶机中是通过管道引风机将干燥机干燥后的粉料直接吸入至拌胶机中，使粉状物料能够100％得到利用，同时也能防止搬运粉状物料导致环境污染。
⑥热压成型：将拌胶处理后的混合物料投入热压机中进行热压成型处理，得到生物质固体成型燃料。
在本发明实施例中，热压机采用以压缩性生物质燃料和导热油为能源的160万大卡生物质导热油炉进行供热，加热均匀稳定，能使物料中的木质素和粘胶剂充分软化熔融成胶体物质，提高成型物的结合强度和耐久性，提高物料的热压成型效果，同时以压缩性生物质燃料和导热油为能源，大大降低了生产过程中的能耗，缓解了目前生物质固体燃料能耗大，环境污染严重的问题。
⑦冷却保型：热压后的生物质固体成型燃料经冷却后，通过切料机切断，得到生物质固体成型燃料产品。
⑧产品包装：将得到的生物质固体成型燃料产品进行包装后运送至贮藏库中贮存。
本发明提供的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，步骤简单，通过原材料→削片→粉碎→干燥→拌胶→热压成型→产品，原料的利用率高，得到的生物质固体成型燃料具有较高的压实密度和较高的结构强度及耐久性，不易松散，且热压机采用以压缩性生物质燃料和导热油为能源的160万大卡生物质导热油炉进行供热，能耗低，加热均匀稳定，提高了物料的热压定型效果，具有节能环保的社会效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
①材料准备：选用次小薪材、作物秸秆、花生壳作为生物质固体成型燃料的主要生物质原料，进行除杂预处理，去除生物质原料中的塑料、金属类非生物质，并选用粘胶剂、脱水剂、助燃剂和固体吸收剂作为生物质固体成型燃料的添加剂，备用；
②原料削片：将除杂后的生物质原料投入削片机中进行削片处理，使尺寸较大的生物质原料切削成小尺寸生物质原料；
③原料粉碎：将削片处理后的生物质原料投入粉碎机中进行粉碎处理；
④干燥处理：经粉碎后的粉料，输送至干燥机中进行干燥处理，并控制粉料的湿度在12～15％之间；
⑤拌胶处理：将干燥处理后的粉料投入拌胶机中，并加入适量的粘胶剂、脱水剂、助燃剂和固体吸收剂，通过拌胶机充分搅拌，使添加剂与粉料混合均匀；
⑥热压成型：将拌胶处理后的混合物料投入热压机中进行热压成型处理，得到生物质固体成型燃料；
⑦冷却保型：热压后的生物质固体成型燃料经冷却后，通过切料机切断，得到生物质固体成型燃料产品；
⑧产品包装：将得到的生物质固体成型燃料产品进行包装后运送至贮藏库中贮存。
2.如权利要求1所述的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其特征在于：所述的步骤①中次小薪材包括针、阔叶树加工用原木的次加工材、小径材和薪材。
3.如权利要求1所述的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其特征在于：所述的步骤①中粘胶剂采用淀粉和水解纤维的混合物，脱水剂采用纤维干燥剂，助燃剂采用纳米铝粉，固体吸收剂采用纳米级高岭土粉末或者纳米级高岭土粉末与纳米级煤矸石粉末的混合物。
4.如权利要求1所述的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其特征在于：所述的步骤③中经粉碎后得到物料通过标准筛网的筛分处理，将不能漏过筛网网孔的物料再次投入粉碎机粉碎处理。
5.如权利要求1所述的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其特征在于：在所述的步骤⑤中，将干燥处理后的粉料投入拌胶机中是通过管道引风机将干燥机干燥后的粉料直接吸入至拌胶机中。
6.如权利要求1所述的一种节能环保生物质固体成型燃料的生产工艺，其特征在于：在所述的步骤⑥中，热压机采用以压缩性生物质燃料和导热油为能源的160万大卡生物质导热油炉进行供热。
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