CN107267246B - 一种低硫生物质棒体燃料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低硫生物质棒体燃料，其原料包括水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂、硝基纤维素、硅烷偶联剂KH‑570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯。本发明还提出上述一种低硫生物质棒体燃料的制备方法。本发明制备得到的生物质棒体燃料热值高，韧性好，不易断，且具有优异的环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及生物质燃料的技术领域，尤其涉及一种低硫生物质棒体燃料及其制备方法。
背景技术
面对化石能源燃料危机和全球生态环境的破坏等问题的日益突出，开发可再生的生物质清洁能源已成为当今世界能源经济发展的主要方向，我国是一个生物质资源生产大国，各种生物质资源十分丰富，如农作物秸秆和林业剩余物，这些生物质资源的传统的利用方式是直接燃烧或者露天焚烧，不仅造成了能量转换效率低，资源消耗大等缺点，而且对环境造成了严重的污染。
目前市场上的生物质成型燃料在燃烧时很多都会排放出对环境造成污染的成分，无法满足环保的要求，因此现有技术亟需设计一种低硫生物质棒体燃料来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种低硫生物质棒体燃料及其制备方法，制备得到的生物质棒体燃料热值高，韧性好，不易断，且具有优异的环保性能。
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：水稻秸秆40-60份、小麦秸秆15-25份、巨菌草4-8份、象草3-6份、芦竹4-9份、玉米芯2-6份、煤炭2-8份、氧化镧3-6份、硝酸铜2-5份、硝酸钴1-4份、氟树脂3-9份、聚甲基丙烯酸酯2-5份、对苯二甲基树脂3-6份、硅树脂2-5份、硝基纤维素4-6份、硅烷偶联剂KH-570 4-8份、改性耐水环保粘合剂4-8份、粘合剂补强料5-15份、改性增强填料5-15份、过氧化甲乙酮4-8份、异氰酸酯2-6份。
优选地，改性耐水环保粘合剂的原料按重量份包括：聚醚二元醇5-15份、甲苯二异氰酸酯2-5份、二月桂酸二丁基锡3-6份、硝化甘油1-4份、水3-9份、乳化剂2-5份、丙烯酸甲酯2-6份、苯乙烯3-6份、过硫酸钠1-4份、过硫酸铵2-5份、聚乙烯醇3-6份、防腐剂2-5份、消泡剂4-8份。
优选地，改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：将聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至70-80℃，保温1-3h，然后加入硝化甘油混合均匀，继续升温至85-95℃，保温2-4h，冷却至室温得到物料a；将水、乳化剂、丙烯酸甲酯、苯乙烯、过硫酸钠和过硫酸铵混合均匀，搅拌20-40min，乳化30-60min，然后加入聚乙烯醇混合均匀，然后升温至80-90℃，保温1-3h，接着降温至25-35℃，调节pH至5-7，然后加入物料a、防腐剂和消泡剂混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂。
优选地，粘合剂补强料按如下工艺进行制备：将玉米淀粉和去离子水混合均匀，然后加入质量分数为3-5％的氢氧化钠溶液和质量分数为3-5％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至80-100℃，保温1-3h，然后加入聚乙烯醇混合均匀，升温至90-110℃，保温1-3h，然后降温至60-70℃，然后加入过硫酸钾、醋酸乙烯和丙烯酸混合均匀，升温至80-90℃，保温0.5-1.5h，降温至30-40℃，冷却至室温得到粘合剂补强料。
优选地，粘合剂补强料的制备工艺中，玉米淀粉、去离子水、质量分数为3-5％的氢氧化钠溶液、质量分数为3-5％的环氧氯丙烷、聚乙烯醇、过硫酸钾、醋酸乙烯和丙烯酸的重量比为5-15：3-9：1-4：2-5：3-6：2-6：1-4：3-6。
优选地，改性增强填料按如下工艺进行制备：将硼酚醛树脂、硅化锆和十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌1-3h，然后超声处理0.5-1.5h，接着加入二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌1-2h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
优选地，改性增强填料的制备工艺中，硼酚醛树脂、硅化锆、十二烷基苯磺酸钠和二亚甲基五次甲基四胺的重量比为6-9：2-5：3-6：1-3。
优选地，改性增强填料的制备工艺中，升温程序具体包括：先由室温升温至70-80℃，保温1-3h，然后再升温至110-120℃，保温0.5-1.5h，然后再升温至140-160℃，保温0.5-1.5h，最后再升温至170-190℃，保温1-2h。
本发明的一种低硫生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过1-3mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡20-28h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于20-50kPa下压制成型，接着于120-140℃干燥6-8h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料包括水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂、硝基纤维素、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯。其中以水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹和玉米芯为基料，以煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素基料的补强料和助燃料，且配合添加改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯添加剂，制备得到的生物质棒体燃料，燃烧率高，燃值高，燃烧充分，且有害物质低。其中，改性耐水环保粘合剂通过将聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温，保温，然后加入硝化甘油混合均匀，继续升温，保温，冷却至室温得到物料a；将水、乳化剂、丙烯酸甲酯、苯乙烯、过硫酸钠和过硫酸铵混合均匀，搅拌，乳化，然后加入聚乙烯醇混合均匀，然后升温，保温，接着降温，调节pH，然后加入物料a、防腐剂和消泡剂混合均匀，搅拌，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂，不仅不会给生物质燃料增加有害燃烧物质，还进一步提高了生物质棒体燃料的粘合性能，使得到的生物质棒体燃料的结构更加缜密，燃烧时不易松散，具有优异的抗结渣性能。其中，粘合剂补强料通过将玉米淀粉和去离子水混合均匀，然后加入氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷混合均匀，升温，保温，然后加入聚乙烯醇混合均匀，升温，保温，然后降温，然后加入过硫酸钾、醋酸乙烯和丙烯酸混合均匀，升温，保温，降温，冷却至室温得到粘合剂补强料，运用到本发明的生物质棒体燃料的制备中，与改性耐水环保粘合剂配合，进一步提高了本发明生物质棒体燃料的成型效率和质量，使得本发明的生物质棒体燃料的成型效率和质量得到有效的提高。其中，改性增强填料通过将硼酚醛树脂、硅化锆和十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌，然后超声处理，接着加入二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，固化后冷却脱模得到改性增强填料，运用到本发明的生物质棒体燃料的制备中，在不影响生物质棒体燃料的燃烧性能的前提下，有效提高了本发明生物质棒体燃料的强度，提高了本发明的生物质棒体燃料的抗结渣性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，水稻秸秆的重量份可以为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份；小麦秸秆的重量份可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份；巨菌草的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；象草的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；芦竹的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；玉米芯的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；煤炭的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；氧化镧的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硝酸铜的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硝酸钴的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；氟树脂的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；聚甲基丙烯酸酯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；对苯二甲基树脂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硅树脂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硝基纤维素的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硅烷偶联剂KH-570的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；改性耐水环保粘合剂的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；粘合剂补强料的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；改性增强填料的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；过氧化甲乙酮的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；异氰酸酯的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份。
实施例1
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：水稻秸秆50份、小麦秸秆20份、巨菌草6份、象草4.5份、芦竹6.5份、玉米芯4份、煤炭5份、氧化镧4.5份、硝酸铜3.5份、硝酸钴2.5份、氟树脂6份、聚甲基丙烯酸酯3.5份、对苯二甲基树脂4.5份、硅树脂3.5份、硝基纤维素5份、硅烷偶联剂KH-570 6份、改性耐水环保粘合剂6份、粘合剂补强料10份、改性增强填料10份、过氧化甲乙酮6份、异氰酸酯4份。
改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：按重量份将10份聚醚二元醇、3.5份甲苯二异氰酸酯和4.5份二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至75℃，保温2h，然后加入2.5份硝化甘油混合均匀，继续升温至90℃，保温3h，冷却至室温得到物料a；将6份水、3.5份乳化剂、4份丙烯酸甲酯、4.5份苯乙烯、2.5份过硫酸钠和3.5份过硫酸铵混合均匀，搅拌30min，乳化45min，然后加入4.5份聚乙烯醇混合均匀，然后升温至85℃，保温2h，接着降温至30℃，调节pH至6，然后加入物料a、3.5份防腐剂和6份消泡剂混合均匀，于950r/min转速搅拌30min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂。
粘合剂补强料按如下工艺进行制备：按重量份将10份玉米淀粉和6份去离子水混合均匀，然后加入2.5份质量分数为4％的氢氧化钠溶液和3.5份质量分数为4％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至90℃，保温2h，然后加入4.5份聚乙烯醇混合均匀，升温至100℃，保温2h，然后降温至65℃，然后加入4份过硫酸钾、2.5份醋酸乙烯和4.5份丙烯酸混合均匀，升温至85℃，保温1h，降温至35℃，冷却至室温得到粘合剂补强料。
改性增强填料按如下工艺进行制备：按重量份将7.5份硼酚醛树脂、3.5份硅化锆和4.5份十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌2h，然后超声处理1h，接着加入2份二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌1.5h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，其中，升温程序具体包括：先由室温升温至75℃，保温2h，然后再升温至115℃，保温1h，然后再升温至150℃，保温1h，最后再升温至180℃，保温1.5h，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
本发明的一种低硫生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过2mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡24h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于35kPa下压制成型，接着于130℃干燥7h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
实施例2
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：水稻秸秆40份、小麦秸秆25份、巨菌草4份、象草6份、芦竹4份、玉米芯6份、煤炭2份、氧化镧6份、硝酸铜2份、硝酸钴4份、氟树脂3份、聚甲基丙烯酸酯5份、对苯二甲基树脂3份、硅树脂5份、硝基纤维素4份、硅烷偶联剂KH-570 8份、改性耐水环保粘合剂4份、粘合剂补强料15份、改性增强填料5份、过氧化甲乙酮8份、异氰酸酯2份。
改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份聚醚二元醇、5份甲苯二异氰酸酯和3份二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至80℃，保温1h，然后加入4份硝化甘油混合均匀，继续升温至85℃，保温4h，冷却至室温得到物料a；将3份水、5份乳化剂、2份丙烯酸甲酯、6份苯乙烯、1份过硫酸钠和5份过硫酸铵混合均匀，搅拌20min，乳化60min，然后加入3份聚乙烯醇混合均匀，然后升温至90℃，保温1h，接着降温至35℃，调节pH至5，然后加入物料a、5份防腐剂和4份消泡剂混合均匀，于1050r/min转速搅拌20min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂。
粘合剂补强料按如下工艺进行制备：按重量份将5份玉米淀粉和9份去离子水混合均匀，然后加入1份质量分数为5％的氢氧化钠溶液和2份质量分数为5％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至80℃，保温3h，然后加入3份聚乙烯醇混合均匀，升温至110℃，保温1h，然后降温至70℃，然后加入2份过硫酸钾、4份醋酸乙烯和3份丙烯酸混合均匀，升温至90℃，保温0.5h，降温至40℃，冷却至室温得到粘合剂补强料。
改性增强填料按如下工艺进行制备：按重量份将6份硼酚醛树脂、5份硅化锆和3份十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌3h，然后超声处理0.5h，接着加入3份二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌1h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，其中，升温程序具体包括：先由室温升温至80℃，保温1h，然后再升温至120℃，保温0.5h，然后再升温至160℃，保温0.5h，最后再升温至190℃，保温1h，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
本发明的一种低硫生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过1mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡28h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于20kPa下压制成型，接着于140℃干燥6h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
实施例3
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：水稻秸秆60份、小麦秸秆15份、巨菌草8份、象草3份、芦竹9份、玉米芯2份、煤炭8份、氧化镧3份、硝酸铜5份、硝酸钴1份、氟树脂9份、聚甲基丙烯酸酯2份、对苯二甲基树脂6份、硅树脂2份、硝基纤维素6份、硅烷偶联剂KH-570 4份、改性耐水环保粘合剂8份、粘合剂补强料5份、改性增强填料15份、过氧化甲乙酮4份、异氰酸酯6份。
改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：按重量份将15份聚醚二元醇、2份甲苯二异氰酸酯和6份二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至70℃，保温3h，然后加入1份硝化甘油混合均匀，继续升温至95℃，保温2h，冷却至室温得到物料a；将9份水、2份乳化剂、6份丙烯酸甲酯、3份苯乙烯、4份过硫酸钠和2份过硫酸铵混合均匀，搅拌40min，乳化30min，然后加入6份聚乙烯醇混合均匀，然后升温至80℃，保温3h，接着降温至25℃，调节pH至7，然后加入物料a、2份防腐剂和8份消泡剂混合均匀，于850r/min转速搅拌40min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂。
粘合剂补强料按如下工艺进行制备：按重量份将15份玉米淀粉和3份去离子水混合均匀，然后加入4份质量分数为3％的氢氧化钠溶液和5份质量分数为3％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至100℃，保温1h，然后加入6份聚乙烯醇混合均匀，升温至90℃，保温3h，然后降温至60℃，然后加入6份过硫酸钾、1份醋酸乙烯和6份丙烯酸混合均匀，升温至90℃，保温0.5h，降温至40℃，冷却至室温得到粘合剂补强料。
改性增强填料按如下工艺进行制备：按重量份将9份硼酚醛树脂、2份硅化锆和6份十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌1h，然后超声处理1.5h，接着加入1份二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌2h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，其中，升温程序具体包括：先由室温升温至70℃，保温3h，然后再升温至110℃，保温1.5h，然后再升温至140℃，保温1.5h，最后再升温至170℃，保温2h，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
本发明的一种低硫生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过3mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡20h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于50kPa下压制成型，接着于120℃干燥8h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
实施例4
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：水稻秸秆45份、小麦秸秆22份、巨菌草5份、象草5份、芦竹5份、玉米芯5份、煤炭3份、氧化镧5份、硝酸铜3份、硝酸钴3份、氟树脂4份、聚甲基丙烯酸酯4份、对苯二甲基树脂4份、硅树脂4份、硝基纤维素4.5份、硅烷偶联剂KH-5707份、改性耐水环保粘合剂5份、粘合剂补强料12份、改性增强填料8份、过氧化甲乙酮7份、异氰酸酯3份。
改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份聚醚二元醇、4份甲苯二异氰酸酯和4份二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至78℃，保温1.5h，然后加入3份硝化甘油混合均匀，继续升温至88℃，保温3.5h，冷却至室温得到物料a；将4份水、4份乳化剂、3份丙烯酸甲酯、5份苯乙烯、2份过硫酸钠和4份过硫酸铵混合均匀，搅拌25min，乳化55min，然后加入4份聚乙烯醇混合均匀，然后升温至88℃，保温1.5h，接着降温至32℃，调节pH至5.5，然后加入物料a、4份防腐剂和5份消泡剂混合均匀，于1020r/min转速搅拌25min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂。
粘合剂补强料按如下工艺进行制备：按重量份将8份玉米淀粉和8份去离子水混合均匀，然后加入2份质量分数为4.5％的氢氧化钠溶液和3份质量分数为4.5％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至85℃，保温2.5h，然后加入4份聚乙烯醇混合均匀，升温至105℃，保温1.5h，然后降温至68℃，然后加入3份过硫酸钾、3份醋酸乙烯和4份丙烯酸混合均匀，升温至88℃，保温0.8h，降温至38℃，冷却至室温得到粘合剂补强料。
改性增强填料按如下工艺进行制备：按重量份将7份硼酚醛树脂、4份硅化锆和4份十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌2.5h，然后超声处理0.8h，接着加入2.5份二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌1.2h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，其中，升温程序具体包括：先由室温升温至78℃，保温1.5h，然后再升温至118℃，保温0.8h，然后再升温至155℃，保温0.8h，最后再升温至185℃，保温1.2h，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
本发明的一种低硫生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过1.5mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡26h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于25kPa下压制成型，接着于135℃干燥6.5h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
实施例5
本发明提出的一种低硫生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：水稻秸秆55份、小麦秸秆18份、巨菌草7份、象草4份、芦竹8份、玉米芯3份、煤炭7份、氧化镧4份、硝酸铜4份、硝酸钴2份、氟树脂8份、聚甲基丙烯酸酯3份、对苯二甲基树脂5份、硅树脂3份、硝基纤维素5.5份、硅烷偶联剂KH-5705份、改性耐水环保粘合剂7份、粘合剂补强料8份、改性增强填料12份、过氧化甲乙酮5份、异氰酸酯5份。
改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：按重量份将12份聚醚二元醇、3份甲苯二异氰酸酯和5份二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至75℃，保温2.5h，然后加入2份硝化甘油混合均匀，继续升温至92℃，保温2.5h，冷却至室温得到物料a；将8份水、3份乳化剂、5份丙烯酸甲酯、4份苯乙烯、3份过硫酸钠和3份过硫酸铵混合均匀，搅拌35min，乳化35min，然后加入5份聚乙烯醇混合均匀，然后升温至82℃，保温2.5h，接着降温至28℃，调节pH至6.5，然后加入物料a、3份防腐剂和7份消泡剂混合均匀，于880r/min转速搅拌35min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂。
粘合剂补强料按如下工艺进行制备：按重量份将12份玉米淀粉和4份去离子水混合均匀，然后加入3份质量分数为3.5％的氢氧化钠溶液和4份质量分数为3.5％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至95℃，保温1.5h，然后加入5份聚乙烯醇混合均匀，升温至95℃，保温2.5h，然后降温至62℃，然后加入5份过硫酸钾、2份醋酸乙烯和5份丙烯酸混合均匀，升温至82℃，保温1.2h，降温至32℃，冷却至室温得到粘合剂补强料。
改性增强填料按如下工艺进行制备：按重量份将8份硼酚醛树脂、3份硅化锆和5份十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌1.5h，然后超声处理1.2h，接着加入1.5份二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌1.8h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，其中，升温程序具体包括：先由室温升温至72℃，保温2.5h，然后再升温至112℃，保温1.2h，然后再升温至145℃，保温1.2h，最后再升温至175℃，保温1.8h，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
本发明的一种低硫生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过2.5mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡22h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于45kPa下压制成型，接着于125℃干燥7.5h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种低硫生物质棒体燃料，其特征在于，其原料按重量份包括：水稻秸秆40-60份、小麦秸秆15-25份、巨菌草4-8份、象草3-6份、芦竹4-9份、玉米芯2-6份、煤炭2-8份、氧化镧3-6份、硝酸铜2-5份、硝酸钴1-4份、氟树脂3-9份、聚甲基丙烯酸酯2-5份、对苯二甲基树脂3-6份、硅树脂2-5份、硝基纤维素4-6份、硅烷偶联剂KH-570 4-8份、改性耐水环保粘合剂4-8份、粘合剂补强料5-15份、改性增强填料5-15份、过氧化甲乙酮4-8份、异氰酸酯2-6份；
改性耐水环保粘合剂的原料按重量份包括：聚醚二元醇5-15份、甲苯二异氰酸酯2-5份、二月桂酸二丁基锡3-6份、硝化甘油1-4份、水3-9份、乳化剂2-5份、丙烯酸甲酯2-6份、苯乙烯3-6份、过硫酸钠1-4份、过硫酸铵2-5份、聚乙烯醇3-6份、防腐剂2-5份、消泡剂4-8份；
改性耐水环保粘合剂按如下工艺进行制备：将聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，于氮气的保护下，升温至70-80℃，保温1-3h，然后加入硝化甘油混合均匀，继续升温至85-95℃，保温2-4h，冷却至室温得到物料a；将水、乳化剂、丙烯酸甲酯、苯乙烯、过硫酸钠和过硫酸铵混合均匀，搅拌20-40min，乳化30-60min，然后加入聚乙烯醇混合均匀，然后升温至80-90℃，保温1-3h，接着降温至25-35℃，调节pH至5-7，然后加入物料a、防腐剂和消泡剂混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到改性耐水环保粘接剂；
粘合剂补强料按如下工艺进行制备：将玉米淀粉和去离子水混合均匀，然后加入质量分数为3-5％的氢氧化钠溶液和质量分数为3-5％的环氧氯丙烷混合均匀，升温至80-100℃，保温1-3h，然后加入聚乙烯醇混合均匀，升温至90-110℃，保温1-3h，然后降温至60-70℃，然后加入过硫酸钾、醋酸乙烯和丙烯酸混合均匀，升温至80-90℃，保温0.5-1.5h，降温至30-40℃，冷却至室温得到粘合剂补强料；
改性增强填料按如下工艺进行制备：将硼酚醛树脂、硅化锆和十二烷基硫酸钠混合均匀，机械搅拌1-3h，然后超声处理0.5-1.5h，接着加入二亚甲基五次甲基四胺混合均匀，机械搅拌1-2h，然后倒入发泡模具中，接着将发泡模具放入烘箱中，按升温程序进行加热发泡，固化后冷却脱模得到改性增强填料。
2.根据权利要求1所述的低硫生物质棒体燃料，其特征在于，粘合剂补强料的制备工艺中，玉米淀粉、去离子水、质量分数为3-5％的氢氧化钠溶液、质量分数为3-5％的环氧氯丙烷、聚乙烯醇、过硫酸钾、醋酸乙烯和丙烯酸的重量比为5-15：3-9：1-4：2-5：3-6：2-6：1-4：3-6。
3.根据权利要求1或2所述的低硫生物质棒体燃料，其特征在于，改性增强填料的制备工艺中，硼酚醛树脂、硅化锆、十二烷基苯磺酸钠和二亚甲基五次甲基四胺的重量比为6-9：2-5：3-6：1-3。
4.根据权利要求1或2所述的低硫生物质棒体燃料，其特征在于，改性增强填料的制备工艺中，升温程序具体包括：先由室温升温至70-80℃，保温1-3h，然后再升温至110-120℃，保温0.5-1.5h，然后再升温至140-160℃，保温0.5-1.5h，最后再升温至170-190℃，保温1-2h。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的低硫生物质棒体燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将水稻秸秆、小麦秸秆、巨菌草、象草、芦竹、玉米芯、氟树脂、聚甲基丙烯酸酯、对苯二甲基树脂、硅树脂和硝基纤维素粉碎后进行干燥得到物料a；
S2、将物料a、煤炭、氧化镧、硝酸铜、硝酸钴、硅烷偶联剂KH-570、改性耐水环保粘合剂、粘合剂补强料、改性增强填料、过氧化甲乙酮和异氰酸酯混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中进行炭化，过1-3mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡20-28h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于20-50kPa下压制成型，接着于120-140℃干燥6-8h，冷却至室温得到低硫生物质棒体燃料。
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