CN108003957A - 一种生物质固体燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种生物质固体燃料及其制备方法，由以下按重量份计的组分制成：秸秆100‑120份、木屑40‑60份、助燃粘合剂6‑10份、无烟煤60‑80份。本发明的有益效果是：硫含量低，燃烧时不会产生硫化物污染空气；秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。

Description

一种生物质固体燃料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种生物质固体燃料及其制备方法。
背景技术
长期以来，石油、天然气、煤炭等化石燃料一直是人类消耗的主要能源，并为人类经济的繁荣、社会的进步和生活水平的提高做出了很大的贡献。但由于煤、石油和天然气等矿物资源是不可再生的，资源是有限的，正面临着逐渐枯竭的危险。近年来，能源、环境问题日渐突出，能源价格持续上涨，全世界研发生物能源成为热点。我国是一个农业大国，生物质能资源十分丰富。但农作物下脚料的使用率仅达到20-30％，农作物废弃物约有一半弃于荒野未能利用甚至焚烧，不但不能得到综合利用，造成资源的严重浪费，且污染环境。生物质致密成型技术能够充分综合利用植物资源制备生物质成型燃料，能有效缓解当今的能源危机问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种制造成本低，发热量高、不宜破损的生物质固体燃料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种生物质固体燃料，由以下按重量份计的组分制成：秸秆100-120份、木屑40-60份、助燃粘合剂6-10 份、无烟煤60-80份。
本发明的有益效果是：硫含量低，燃烧时不会产生硫化物污染空气；秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述助燃粘合剂为高粘土。
采用上述进一步方案的有益效果是：高粘土来源广，成本低，其本身具有高粘度性。
进一步，所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:(800-900):(80-120)：(6-12)：(0.6-1.8)： (0.1-0.7)，制备方法为：将上述重量份数的废纸浆投入到反应罐中，开动搅拌器进行角板；搅拌后依次加入玉米面、催化糊化剂以及磷酸三丁酯在常温下继续搅拌0.5-2小时后升温至40-50摄氏度，保温0.5-2小时后停止升温，测量粘度合格后加入络合剂，搅拌3-15分钟后即可。
采用上述进一步方案的有益效果是：上述混合后的助燃粘合剂初粘力强、粘老度高、有一定的存放期，原料来源广、成本低。
一种生物质固体燃料的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别将秸秆、木屑以及无烟煤进行粉碎；
(2)将粉碎后的秸秆以及木屑置于在60℃以上的温度下，蒸汽发酵 22-26小时；
(3)将粉碎后的秸秆和木屑送入干燥机内进行干燥，干燥至秸秆粉末和木屑粉末中的含水率低于8％；
(4)将粉碎后的无烟煤以及干燥后的秸秆以及木屑按照质量份为秸秆100-120份、木屑40-60份、助燃粘合剂6-10份、无烟煤60-80份的比例进行充分混合后成型得成型燃料；
(5)将成型后的成型燃料置于80-120摄氏度下烘干，制得固体燃料。
进一步，所述步骤(1)中，将秸秆、木屑以及无烟煤粉碎至40-60目。
进一步，所述步骤(5)中，烘干是将成型燃料在温度为80-100℃下烘干至含水量为5-8％。
采用上述方案的有益效果是：通过本方法制备的固体燃料硫含量低，燃烧时不会产生硫化物污染空气；秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本实施例生物质固体燃料由以下按重量份计的组分制成：秸秆100份、木屑40份、助燃粘合剂6份、无烟煤60份。
所述助燃粘合剂为高粘土。
所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:800:80：6：0.6：0.1。
本实施例生物质固体燃料的制备方法包括以下步骤：(1)分别将秸秆、木屑以及无烟煤进行粉碎至40目；
(2)将粉碎后的秸秆以及木屑置于在60℃以上的温度下，蒸汽发酵22 小时；
(3)将粉碎后的秸秆和木屑送入干燥机内进行干燥，干燥至秸秆粉末和木屑粉末中的含水率低于8％；
(4)将粉碎后的无烟煤以及干燥后的秸秆以及木屑按照质量份为秸秆 100份、木屑40份、助燃粘合剂6份、无烟煤60份的比例进行充分混合后成型得成型燃料，所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:800:80：6：0.6：0.1，制备方法为：将上述重量份数的废纸浆投入到反应罐中，开动搅拌器进行角板；搅拌后依次加入玉米面、催化糊化剂以及磷酸三丁酯在常温下继续搅拌0.5小时后升温至40摄氏度，保温0.5小时后停止升温，测量粘度合格后加入络合剂，搅拌3分钟后即可；
(5)将成型后的成型燃料置于80摄氏度下烘干至含水量为5-8％，制得固体燃料。
实施例二
本实施例生物质固体燃料由以下按重量份计的组分制成：秸秆120份、木屑30份、助燃粘合剂10份、无烟煤80份。
所述助燃粘合剂为高粘土。
所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:900:120：12：1.8：0.7。
本实施例包括以下步骤：(1)分别将秸秆、木屑以及无烟煤进行粉碎至 60目；
(2)将粉碎后的秸秆以及木屑置于在60℃以上的温度下，蒸汽发酵26 小时；
(3)将粉碎后的秸秆和木屑送入干燥机内进行干燥，干燥至秸秆粉末和木屑粉末中的含水率低于8％；
(4)将粉碎后的无烟煤以及干燥后的秸秆以及木屑按照质量份为秸秆 120份、木屑60份、助燃粘合剂10份、无烟煤80份的比例进行充分混合后成型得成型燃料，所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:900:120：12：1.8：0.7，制备方法为：将上述重量份数的废纸浆投入到反应罐中，开动搅拌器进行角板；搅拌后依次加入玉米面、催化糊化剂以及磷酸三丁酯在常温下继续搅拌2小时后升温至50 摄氏度，保温2小时后停止升温，测量粘度合格后加入络合剂，搅拌15分钟后即可；
(5)将成型后的成型燃料置于120摄氏度下烘干至含水量为5-8％，制得固体燃料。
实施例三
本实施例生物质固体燃料由以下按重量份计的组分制成：秸秆110份、木屑50份、助燃粘合剂8份、无烟煤70份。
所述助燃粘合剂为高粘土。
所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:900:120：12：1.8：0.7。
本实施例包括以下步骤：(1)分别将秸秆、木屑以及无烟煤进行粉碎至 50目；
(2)将粉碎后的秸秆以及木屑置于在60℃以上的温度下，蒸汽发酵24 小时；
(3)将粉碎后的秸秆和木屑送入干燥机内进行干燥，干燥至秸秆粉末和木屑粉末中的含水率低于8％；
(4)将粉碎后的无烟煤以及干燥后的秸秆以及木屑按照质量份为秸秆 110份、木屑50份、助燃粘合剂8份、无烟煤70份的比例进行充分混合后成型得成型燃料，所述助燃粘合剂为高粘土；
(5)将成型后的成型燃料置于100摄氏度下烘干至含水量为5-8％，制得固体燃料。
通过本方法制备的固体燃料硫含量低，燃烧时不会产生硫化物污染空气；秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。秸秆为农作物废弃物，本发明以其为主要原料之一，经济环保，节约成本，低碳无污染，使得农业废弃物得到了循环利用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种生物质固体燃料，其特征在于，由以下按重量份计的组分制成：秸秆100-120份、木屑40-60份、助燃粘合剂6-10份、无烟煤60-80份。
2.根据权利要求1所述的一种生物质固体燃料，其特征在于，所述助燃粘合剂为高粘土。
3.根据权利要求1所述的一种生物质固体燃料，其特征在于，所述助燃粘合剂包括废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及消泡剂，所述废纸浆、玉米面、催化糊化剂、络合剂以及磷酸三丁酯按照重量分数比进行混合:(800-900):(80-120)：(6-12)：(0.6-1.8)：(0.1-0.7)。
4.一种生物质固体燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分别将秸秆、木屑以及无烟煤进行粉碎；
(2)将粉碎后的秸秆以及木屑置于在60℃以上的温度下，蒸汽发酵22-26小时；
(3)将粉碎后的秸秆和木屑送入干燥机内进行干燥，干燥至秸秆粉末和木屑粉末中的含水率低于8％；
(4)将粉碎后的无烟煤以及干燥后的秸秆以及木屑按照质量份为秸秆100-120份、木屑40-60份、助燃粘合剂6-10份、无烟煤60-80份的比例进行充分混合后成型得成型燃料；
(5)将成型后的成型燃料置于80-120摄氏度下烘干，制得固体燃料。
5.根据权利要求4所述的生物质固体燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将秸秆、木屑以及无烟煤粉碎至40-60目。
6.根据权利要求4所述的生物质固体燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，烘干是将成型燃料在温度为80-100℃下烘干至含水量为5-8％。
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