CN107916154A - 一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：将预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温，保温，然后压制成型得到易压缩燃烧值高生物质燃料。本发明原料来源极其广泛，方法相对简单，可操作性强，而且成本低廉，所得生物质燃料燃烧效率高，还变废为宝，创造了新能源，实现了青麻枝条、生活和工业的一些废弃物等的重复利用，同时有效缓解了当今社会面临的石油等燃料资源危机，在一定程度上减少环境污染问题。

Description

一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法。
背景技术
中国是世界上人工种植青麻最多的国家之一，青麻具有生长速度快、枝条产量高的特点，产量中等的青麻每亩可产出青麻2000kg，按枝条含水率50％计算，每亩桑园可生产枝条干物量1000kg。一直以来，青麻表皮被剥除后，剩余的枝条主要用作农村家庭的燃料或作为废物被丢弃，不仅造成资源的大量浪费，且污染环境。
采用青麻枝条制备生物质燃料，不但实现了环境保护，而且还变废为宝，创造了新能源，但目前制备的生物质燃料的制备中存在不易压缩，且燃烧值低的技术问题，亟待解决。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，原料来源极其广泛，方法相对简单，可操作性强，而且成本低廉，所得生物质燃料燃烧值高，易压缩，创造了新能源，实现了青麻枝条、生活和工业的一些废弃物等的重复利用，同时有效缓解了当今社会面临的石油等燃料资源危机，在一定程度上减少环境污染问题。
本发明提出的一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：将预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温，保温，然后压制成型得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
优选地，预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉的重量比为40-60：10-14：4-6：8-16：10-18。
优选地，包括如下步骤：将预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温至700-900℃，保温5-8s，然后压制成型，压制压强为28-32MPa，压制温度为180-190℃，得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
优选地，预处理青麻枝条采用如下工艺制备：将青麻枝条粉碎，干燥，送入汽爆设备中保压后瞬间汽爆，固液分离，固体物用水洗涤，干燥得到预处理青麻枝条。
优选地，预处理青麻枝条的制备工艺中，将青麻枝条粉碎后，干燥至含水量为15-25wt％。
优选地，预处理青麻枝条的制备工艺中，送入汽爆设备中保压6-10min后瞬间汽爆。
优选地，预处理青麻枝条制备工艺的汽爆过程中，蒸汽温度为230-260℃，蒸汽压力为1.8-2.4MPa。
本发明与现有的制备技术相比，原料来源极其广泛，方法相对简单，可操作性强，而且成本低廉，所得生物质燃料燃烧效率高，还变废为宝，创造了新能源，实现了青麻枝条、生活和工业的一些废弃物等的重复利用，同时有效缓解了当今社会面临的石油等燃料资源危机，在一定程度上减少环境污染问题。
本发明采用预处理青麻枝条与木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉混合，氮气保护高温处理，一方面排出氧气与水蒸气，可以增加颗粒燃料的密度、降低含水率、进一步提高燃烧值，另一方面降低制备的生物质燃料的易碎率，保证了生物质燃料成品合格率，提高了生物质燃料的热值。本发明预处理青麻枝条中，由于青麻枝条来源广泛，可再生性强，成本低，木质素含量高，而又容易软化，将青麻枝条粉碎后，经蒸汽爆破，使其有机物发生微观反应，进而与木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉之间分散程度高，可增强生物质的结构，降低对原料进行挤压处理的难度，进而降低生物质燃料制作的成本。
本发明原料易得、制备工艺流程短、操作参数易于控制，成本较低，能耗低，所得生物质燃料燃烧时基本无烟，无二氧化碳、二氧化硫排放，青麻枝条的能源化应用，对控制环境污染、保护生态、提升传统青麻种植产业经济效益，增加农民收入有重大作用。
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
一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：将40kg预处理青麻枝条、14kg木屑、4kg沼渣、16kg废弃润滑油、10kg煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温至900℃，保温5s，然后压制成型，压制压强为32MPa，压制温度为180℃，得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
预处理青麻枝条采用如下工艺制备：将青麻枝条粉碎至粒径为30mm，干燥至含水量为15wt％，送入汽爆设备中保压10min后瞬间汽爆，其中蒸汽温度为230℃，蒸汽压力为2.4MPa，固液分离，固体物用水洗涤，干燥至含水量为5wt％，得到预处理青麻枝条。
实施例2
一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：将60kg预处理青麻枝条、10kg木屑、6kg沼渣、8kg废弃润滑油、18kg煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温至700℃，保温8s，然后压制成型，压制压强为28MPa，压制温度为190℃，得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
预处理青麻枝条采用如下工艺制备：将青麻枝条粉碎至粒径为20mm，干燥至含水量为25wt％，送入汽爆设备中保压6min后瞬间汽爆，其中蒸汽温度为260℃，蒸汽压力为1.8MPa，固液分离，固体物用水洗涤，干燥至含水量为10wt％，得到预处理青麻枝条。
实施例3
一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：将55kg预处理青麻枝条、11kg木屑、5.5kg沼渣、10kg废弃润滑油、16kg煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温至750℃，保温7s，然后压制成型，压制压强为29MPa，压制温度为188℃，得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
预处理青麻枝条采用如下工艺制备：将青麻枝条粉碎至粒径为22mm，干燥至含水量为22wt％，送入汽爆设备中保压7min后瞬间汽爆，其中蒸汽温度为250℃，蒸汽压力为2MPa，固液分离，固体物用水洗涤，干燥至含水量为8wt％，得到预处理青麻枝条。
实施例4
一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：将45kg预处理青麻枝条、13kg木屑、4.5kg沼渣、14kg废弃润滑油、12kg煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温至850℃，保温6s，然后压制成型，压制压强为31MPa，压制温度为182℃，得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
预处理青麻枝条采用如下工艺制备：将青麻枝条粉碎至粒径为28mm，干燥至含水量为18wt％，送入汽爆设备中保压9min后瞬间汽爆，其中蒸汽温度为240℃，蒸汽压力为2.2MPa，固液分离，固体物用水洗涤，干燥至含水量为6wt％，得到预处理青麻枝条。
将实施例1-4所得易压缩燃烧值高生物质燃料进行测试，其工业指标和燃烧特征参数如下：水分为4-4.8wt％，密度1000-1050kg/m3，灰分为2-2.6％，挥发分为74.54％，固定碳为16.5-17.2％；碳含量为49.5-50.2％，氢含量为8.5-9.4％，氮含量为0.02-0.06％，全硫含量为0.02-0.06％；高位发热量为18.2-18.6MJ/kg，低位发热量为16.2-16.7MJ/kg。
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)

1.一种易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温，保温，然后压制成型得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
2.根据权利要求1所述易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉的重量比为40-60：10-14：4-6：8-16：10-18。
3.根据权利要求1或2所述易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将预处理青麻枝条、木屑、沼渣、废弃润滑油、煤粉混合研磨均匀，氮气保护下，升温至700-900℃，保温5-8s，然后压制成型，压制压强为28-32MPa，压制温度为180-190℃，得到易压缩燃烧值高生物质燃料。
4.根据权利要求1-3任一项所述易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，预处理青麻枝条采用如下工艺制备：将青麻枝条粉碎，干燥，送入汽爆设备中保压后瞬间汽爆，固液分离，固体物用水洗涤，干燥得到预处理青麻枝条。
5.根据权利要求1-4任一项所述易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，预处理青麻枝条的制备工艺中，将青麻枝条粉碎后，干燥至含水量为15-25wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，预处理青麻枝条的制备工艺中，送入汽爆设备中保压6-10min后瞬间汽爆。
7.根据权利要求1-6任一项所述易压缩燃烧值高生物质燃料的制备方法，其特征在于，预处理青麻枝条制备工艺的汽爆过程中，蒸汽温度为230-260℃，蒸汽压力为1.8-2.4MPa。
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