CN107353960A - 一种可再生绿色生物质燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：木材加工剩余物30‑50份，农作物秸秆5‑18份，膨润土复合物2‑7份，甲醇2‑4份，异丁醇2‑8份，硝酸铵1‑2份，非离子表面活性剂1‑2份，燃料添加剂1‑3份。膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌，采用硫酸溶液调节体系pH值为3.4‑4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌，过滤，洗涤，干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温搅拌得到膨润土复合物。

Description

一种可再生绿色生物质燃料
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种可再生绿色生物质燃料。
背景技术
目前，我国工业锅炉中燃煤锅炉占主导地位，低廉的燃料成本是工业燃煤锅炉的一大优势。由数十年实践经验可知，燃煤锅炉有两点不可回避的弊端：一是锅炉热效率较低，一般在70％左右，燃料燃烧不充分；二是烟气黑度大，SO2、NOx含量高，环境污染严重。随着国家、政府节能减排措施步步加强，生物质成型燃料作为一种清洁无污染、可再生的环保型绿色燃料，是适应于企业不断发展的高品质燃料。如何制备一种氮硫化物排放量低、粒度均匀的生物质燃料，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种可再生绿色生物质燃料，粒度均匀，单位密度可达到1.5g/cm3，不仅运输和储存方便，而且燃烧性能明显改善，燃烧后能源利用率可提高85％以上，几乎没有SO2、NOx排放，燃烧后的炉灰还是优质的有机肥料。
本发明提出的一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：
优选地，燃料添加剂由生石灰、镁菱土、高粘土组成。
优选地，燃料添加剂按重量份包括：生石灰2-5份，镁菱土1-3份，高粘土4-6份。
优选地，非离子表面活性剂为吐温80。
优选地，膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌，采用硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌，过滤，洗涤，干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温搅拌得到膨润土复合物。
优选地，膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌2-4h，搅拌速度为600-800r/min，采用浓度为10-16wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌30-40h，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌2-4h，搅拌温度为75-85℃，过滤，洗涤，140-160℃干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温至110-120℃，以400-600r/min的速度搅拌30-50min，得到膨润土复合物。
优选地，膨润土复合物采用如下工艺制备：按重量份将5-12份膨润土、60-80份水混合搅拌2-4h，搅拌速度为600-800r/min，采用浓度为10-16wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入1-2份聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌30-40h，过滤，洗涤，加入1-2份碳酸钾、60-80份水继续搅拌2-4h，搅拌温度为75-85℃，过滤，洗涤，140-160℃干燥至恒重，研磨，加入10-20份大豆蛋白、20-30份水混合均匀，室温加入2-6份氢氧化钠搅拌均匀，加入1-3份马来酸酐，升温至110-120℃，以400-600r/min的速度搅拌30-50min，得到膨润土复合物。
本发明所得生物质燃料的粒度均匀，单位密度可达到1.5g/cm3，不仅运输和储存方便，而且燃烧性能明显改善，燃烧后能源利用率可提高85％以上，几乎没有SO2、NOx排放，燃烧后的炉灰还是优质的有机肥料。
由于木材加工剩余物、农作物秸秆主要由纤维素、半纤维素、木素组成，与膨润土复合物配合，不仅热值高，而且燃烧几乎无结渣；在膨润土复合物中，膨润土中经过酸化活化后，采用聚二甲基二烯丙基氯化铵改性，与碳酸钾离子置换，不仅含有大量孔洞，而且吸附性能优异，价格低廉，再与大豆蛋白复配，经过氢氧化钠处理后，利用马来酸酐对其改性，蛋白表面的极性和疏水基团明显增多，不易吸潮，与活化后膨润土胶接强度极高，内部含有的大量孔洞易于空气进入，制品燃烧充分，燃烧污染小，几乎不产生二氧化硫和飞灰，利于生态环境的建设，又可促使组分间凝结，在制粒成型方面得到很大的改善，使本发明的颗粒致密、不松散，能够长期存放，不洗潮，同时成型的生物质燃料颗粒质地密实，燃烧炭化时间变长，炭的结构也相应比较紧密，炭燃烧的余热也能充分被利用。
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
本发明提出的一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：
实施例2
本发明提出的一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：
燃料添加剂由生石灰、镁菱土、高粘土组成。
膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌，采用硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌，过滤，洗涤，干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温搅拌得到膨润土复合物。
实施例3
本发明提出的一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：
燃料添加剂按重量份包括：生石灰2份，镁菱土3份，高粘土4份。
膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌3h，搅拌速度为700r/min，采用浓度为13wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌35h，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌3h，搅拌温度为80℃，过滤，洗涤，150℃干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温至124℃，以500r/min的速度搅拌40min，得到膨润土复合物。
实施例4
本发明提出的一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：
燃料添加剂按重量份包括：生石灰5份，镁菱土1份，高粘土6份。
膨润土复合物采用如下工艺制备：按重量份将5份膨润土、80份水混合搅拌2h，搅拌速度为800r/min，采用浓度为10wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入2份聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌30h，过滤，洗涤，加入2份碳酸钾、60份水继续搅拌4h，搅拌温度为75℃，过滤，洗涤，160℃干燥至恒重，研磨，加入10份大豆蛋白、30份水混合均匀，室温加入2份氢氧化钠搅拌均匀，加入3份马来酸酐，升温至110℃，以600r/min的速度搅拌30min，得到膨润土复合物。
实施例5
本发明提出的一种可再生绿色生物质燃料，其原料按重量份包括：
燃料添加剂按重量份包括：生石灰3.5份，镁菱土2份，高粘土5份。
膨润土复合物采用如下工艺制备：按重量份将12份膨润土、60份水混合搅拌4h，搅拌速度为600r/min，采用浓度为16wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入1份聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌40h，过滤，洗涤，加入1份碳酸钾、80份水继续搅拌2h，搅拌温度为85℃，过滤，洗涤，140℃干燥至恒重，研磨，加入20份大豆蛋白、20份水混合均匀，室温加入6份氢氧化钠搅拌均匀，加入1份马来酸酐，升温至120℃，以400r/min的速度搅拌50min，得到膨润土复合物。
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 (7)

1.一种可再生绿色生物质燃料，其特征在于，其原料按重量份包括：
2.根据权利要求1所述可再生绿色生物质燃料，其特征在于，燃料添加剂由生石灰、镁菱土、高粘土组成。
3.根据权利要求2所述可再生绿色生物质燃料，其特征在于，燃料添加剂按重量份包括：生石灰2-5份，镁菱土1-3份，高粘土4-6份。
4.根据权利要求1-3任一项所述可再生绿色生物质燃料，其特征在于，非离子表面活性剂为吐温80。
5.根据权利要求1-4任一项所述可再生绿色生物质燃料，其特征在于，膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌，采用硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌，过滤，洗涤，干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温搅拌得到膨润土复合物。
6.根据权利要求1-5任一项所述可再生绿色生物质燃料，其特征在于，膨润土复合物采用如下工艺制备：将膨润土、水混合搅拌2-4h，搅拌速度为600-800r/min，采用浓度为10-16wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌30-40h，过滤，洗涤，加入碳酸钾、水继续搅拌2-4h，搅拌温度为75-85℃，过滤，洗涤，140-160℃干燥至恒重，研磨，加入大豆蛋白、水混合均匀，室温加入氢氧化钠搅拌均匀，加入马来酸酐，升温至110-120℃，以400-600r/min的速度搅拌30-50min，得到膨润土复合物。
7.根据权利要求1-6任一项所述可再生绿色生物质燃料，其特征在于，膨润土复合物采用如下工艺制备：按重量份将5-12份膨润土、60-80份水混合搅拌2-4h，搅拌速度为600-800r/min，采用浓度为10-16wt％的硫酸溶液调节体系pH值为3.4-4，加入1-2份聚二甲基二烯丙基氯化铵搅拌30-40h，过滤，洗涤，加入1-2份碳酸钾、60-80份水继续搅拌2-4h，搅拌温度为75-85℃，过滤，洗涤，140-160℃干燥至恒重，研磨，加入10-20份大豆蛋白、20-30份水混合均匀，室温加入2-6份氢氧化钠搅拌均匀，加入1-3份马来酸酐，升温至110-120℃，以400-600r/min的速度搅拌30-50min，得到膨润土复合物。
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