CN107286999A - 一种充分燃烧的生物燃料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：将玉米芯粉、稻壳、花生秧混合，粉碎，得到混合物料；将混合物料雾化润湿，控制含水率为28‑32％，投入135‑150℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至200‑220℃，保温至生物质熔融，加入木薯渣、沸石粉、木炭、红薯淀粉、改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。本发明原料易得，制备方法简单，而且可有效降低结渣程度，大大提高了燃烧效率，同时能够有效将废弃物进行利用制成燃料，在保护环境的同时，能够进一步的解决能源问题。

Description

一种充分燃烧的生物燃料制备方法
技术领域
本发明涉及生物燃料技术领域，尤其涉及一种充分燃烧的生物燃料制备方法。
背景技术
生物燃料又称生态燃料，泛指由有机物组成或者制成的燃料，比如玉米制成的乙醇汽车燃料，或者回收食用油制成的生物柴油等。生物燃料可供提取的物质种类很多，比如玉米、黄豆、亚麻籽、油菜籽、甘蔗、椰子油、厨余食用油等等，它不同于石油等传统燃料，属于可以再生的燃料。虽然生物燃料属于可再生能源，但其在锅炉中属于层次燃烧，为保证生物质的完全燃烧，可采取延长生物质在炉内的停留时间的方式，但容易结渣，同时难以保证生物质燃料的充分燃烧，从而影响锅炉的燃烧效率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种充分燃烧的生物燃料制备方法，原料易得，制备方法简单，而且可有效降低结渣程度，大大提高了燃烧效率，同时能够有效将废弃物进行利用制成燃料，在保护环境的同时，能够进一步的解决能源问题。
本发明提出的一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：
S1、将玉米芯粉、稻壳、花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、将混合物料雾化润湿，控制含水率为28-32％，投入135-150℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至200-220℃，保温至生物质熔融，加入木薯渣、沸石粉、木炭、红薯淀粉、改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
优选地，S2中改性麦饭石采用如下工艺制备：将麦饭石，升温干燥，再升温煅烧，冷却至室温，送入氯化铁溶液浸泡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560、乙醇溶液超声震荡，搅拌，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌，过滤，洗涤，加入二氧化硅、水、无水丙醇混合超声，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
优选地，S2中改性麦饭石采用如下工艺制备：将麦饭石，升温至120-130℃干燥50-90min，升温至700-720℃煅烧50-60min，冷却至室温，送入浓度为2-3mol/L的氯化铁溶液浸泡3-4h，升温至80-90℃搅拌10-20min，过滤，洗涤，升温至110-120℃干燥，粉碎，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560、浓度为60-70wt％乙醇溶液超声震荡120-150min，升温至80-88℃搅拌40-70min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌5-7h，过滤，洗涤，加入二氧化硅、水、无水丙醇混合超声25-35min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
优选地，S2中改性麦饭石采用如下工艺制备：按重量份将10-20份麦饭石，升温至120-130℃干燥50-90min，升温至700-720℃煅烧50-60min，冷却至室温，送入75-85份浓度为2-3mol/L的氯化铁溶液浸泡3-4h，升温至80-90℃搅拌10-20min，过滤，洗涤，升温至110-120℃干燥，粉碎，加入6-12份云母粉、0.8-1.2份硅烷偶联剂KH560、70-90份浓度为60-70wt％乙醇溶液超声震荡120-150min，升温至80-88℃搅拌40-70min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌5-7h，过滤，洗涤，加入11-17份二氧化硅、40-60份水、50-60份无水丙醇混合超声25-35min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
优选地，S1中，玉米芯粉、稻壳、花生秧的重量比为50-90：30-50：25-45。
优选地，S2中，混合物料、木薯渣、沸石粉、木炭、红薯淀粉、改性麦饭石的重量比为50-80：1-3：0.5-2：1-3：0.5-1：4-6。
本发明原料易得，制备方法简单，且可有效降低结渣程度，大大提高了燃烧效率，同时能够有效将废弃物进行利用制成燃料，在保护环境的同时，能够进一步的解决能源问题。
本发明的改性麦饭石中，麦饭石结构呈多孔海绵状，内部富含许多蜂窝状微孔隙和大量次生孔隙，通过一定工艺预处理，并大大提高了麦饭石与云母粉的结合程度，在硅烷偶联剂KH560的配合下，在上述组分表面沉积至少一层的纳米二氧化硅，形成微球壳结构，可充分利用上述组分的优点，不仅分散性极好，而且可有效避免结渣，其内部大量的孔道可保证制品充分燃烧，同时可回收重复利用，成本低。本发明采用稻壳、玉米芯粉及花生秧三者协效，由稻壳的高木质素含量弥补玉米芯粉和花生秧的低木质素含量，并由稻壳的低灰分弥补玉米芯粉的高灰分欠缺，使本发明的木质素、灰分及热值极好，而且具有良好的粘性并便于成型，便于运输输送。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：
S1、将玉米芯粉、稻壳、花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、将混合物料雾化润湿，控制含水率为28-32％，投入135-150℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至200-220℃，保温至生物质熔融，加入木薯渣、沸石粉、木炭、红薯淀粉、改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
实施例2
本发明提出的一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将50份玉米芯粉、50份稻壳、25份花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、按重量份将80份混合物料雾化润湿，控制含水率为28％，投入150℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至200℃，保温至生物质熔融，加入3份木薯渣、0.5份沸石粉、3份木炭、0.5份红薯淀粉、6份改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
改性麦饭石采用如下工艺制备：将麦饭石，升温干燥，再升温煅烧，冷却至室温，送入氯化铁溶液浸泡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560、乙醇溶液超声震荡，搅拌，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌，过滤，洗涤，加入二氧化硅、水、无水丙醇混合超声，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
实施例3
本发明提出的一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将90份玉米芯粉、30份稻壳、45份花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、按重量份将50份混合物料雾化润湿，控制含水率为32％，投入135℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至220℃，保温至生物质熔融，加入1份木薯渣、2份沸石粉、1份木炭、1份红薯淀粉、4份改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
改性麦饭石采用如下工艺制备：将麦饭石，升温至125℃干燥70min，升温至710℃煅烧55min，冷却至室温，送入浓度为2.5mol/L的氯化铁溶液浸泡3.5h，升温至85℃搅拌15min，过滤，洗涤，升温至115℃干燥，粉碎，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560、浓度为65wt％乙醇溶液超声震荡135min，升温至84℃搅拌55min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌6h，过滤，洗涤，加入二氧化硅、水、无水丙醇混合超声30min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
实施例4
本发明提出的一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将60份玉米芯粉、45份稻壳、30份花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、按重量份将70份混合物料雾化润湿，控制含水率为29％，投入145℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至205℃，保温至生物质熔融，加入2.5份木薯渣、1份沸石粉、2.5份木炭、0.6份红薯淀粉、5.5份改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
改性麦饭石采用如下工艺制备：按重量份将10份麦饭石，升温至130℃干燥50min，升温至720℃煅烧50min，冷却至室温，送入85份浓度为2mol/L的氯化铁溶液浸泡4h，升温至80℃搅拌20min，过滤，洗涤，升温至110℃干燥，粉碎，加入12份云母粉、0.8份硅烷偶联剂KH560、90份浓度为60wt％乙醇溶液超声震荡150min，升温至80℃搅拌70min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌5h，过滤，洗涤，加入17份二氧化硅、40份水、60份无水丙醇混合超声25min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
实施例5
本发明提出的一种充分燃烧的生物燃料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将80份玉米芯粉、35份稻壳、40份花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、按重量份将60份混合物料雾化润湿，控制含水率为31％，投入140℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至215℃，保温至生物质熔融，加入1.5份木薯渣、1.5份沸石粉、1.5份木炭、0.8份红薯淀粉、4.5份改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
改性麦饭石采用如下工艺制备：按重量份将20份麦饭石，升温至120℃干燥90min，升温至700℃煅烧60min，冷却至室温，送入75份浓度为3mol/L的氯化铁溶液浸泡3h，升温至90℃搅拌10min，过滤，洗涤，升温至120℃干燥，粉碎，加入6份云母粉、1.2份硅烷偶联剂KH560、70份浓度为70wt％乙醇溶液超声震荡120min，升温至88℃搅拌40min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌7h，过滤，洗涤，加入11份二氧化硅、60份水、50份无水丙醇混合超声35min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
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 (6)

1.一种充分燃烧的生物燃料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将玉米芯粉、稻壳、花生秧混合，粉碎，得到混合物料；
S2、将混合物料雾化润湿，控制含水率为28-32％，投入135-150℃微波加热装置中，保温至生物质软化，升高温度至200-220℃，保温至生物质熔融，加入木薯渣、沸石粉、木炭、红薯淀粉、改性麦饭石混合均匀，压制得到充分燃烧的生物燃料。
2.根据权利要求1所述充分燃烧的生物燃料制备方法，其特征在于，S2中改性麦饭石采用如下工艺制备：将麦饭石，升温干燥，再升温煅烧，冷却至室温，送入氯化铁溶液浸泡，升温搅拌，过滤，洗涤，干燥，粉碎，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560、乙醇溶液超声震荡，搅拌，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌，过滤，洗涤，加入二氧化硅、水、无水丙醇混合超声，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
3.根据权利要求1或2所述充分燃烧的生物燃料制备方法，其特征在于，S2中改性麦饭石采用如下工艺制备：将麦饭石，升温至120-130℃干燥50-90min，升温至700-720℃煅烧50-60min，冷却至室温，送入浓度为2-3mol/L的氯化铁溶液浸泡3-4h，升温至80-90℃搅拌10-20min，过滤，洗涤，升温至110-120℃干燥，粉碎，加入云母粉、硅烷偶联剂KH560、浓度为60-70wt％乙醇溶液超声震荡120-150min，升温至80-88℃搅拌40-70min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌5-7h，过滤，洗涤，加入二氧化硅、水、无水丙醇混合超声25-35min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
4.根据权利要求1-3任一项所述充分燃烧的生物燃料制备方法，其特征在于，S2中改性麦饭石采用如下工艺制备：按重量份将10-20份麦饭石，升温至120-130℃干燥50-90min，升温至700-720℃煅烧50-60min，冷却至室温，送入75-85份浓度为2-3mol/L的氯化铁溶液浸泡3-4h，升温至80-90℃搅拌10-20min，过滤，洗涤，升温至110-120℃干燥，粉碎，加入6-12份云母粉、0.8-1.2份硅烷偶联剂KH560、70-90份浓度为60-70wt％乙醇溶液超声震荡120-150min，升温至80-88℃搅拌40-70min，过滤，干燥，调节体系pH值至6-6.4，搅拌5-7h，过滤，洗涤，加入11-17份二氧化硅、40-60份水、50-60份无水丙醇混合超声25-35min，过滤，洗涤，干燥得到改性麦饭石。
5.根据权利要求1-4任一项所述充分燃烧的生物燃料制备方法，其特征在于，S1中，玉米芯粉、稻壳、花生秧的重量比为50-90：30-50：25-45。
6.根据权利要求1-5任一项所述充分燃烧的生物燃料制备方法，其特征在于，S2中，混合物料、木薯渣、沸石粉、木炭、红薯淀粉、改性麦饭石的重量比为50-80：1-3：0.5-2：1-3：0.5-1：4-6。
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