CN108034471A - 一种山核桃壳生物质颗粒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳70～85份、椰壳24～35份、油棕渣20～28份、花生饼21～30份、茶油饼18～28份、山核桃枯叶粉15～21份、草炭6～10份、松树枯叶12～19份、煤粉11～16份、硝酸钠5～8份、干牛粪10～15份、干羊粪8～14份、蚕沙6～10份、甘油16～25份、乙醇水溶液8～13份、山核桃渣20～32份和燃烧助剂2～4份，本发明山核桃壳生物质颗粒通过将山核桃壳制备成生物质能燃料，不仅治理了山核桃壳对环境的污染、从源头上保护了生态环境，而且实现了变废为宝，延伸了山核桃产业链，增加了当地农民的收入，燃料用料广泛多变。

Description

一种山核桃壳生物质颗粒
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，具体涉及一种山核桃壳生物质颗粒。
背景技术
全球对能源的需求持续增长而常规石油(如石油、天然气和液化天然气)的储量正在减少。石油储量减少导致的石油生产高峰加大了全球能源危机的可能性，特别是在能量需求如预期持续增长的条件下。因此，人们对于开发过去非常规的燃料资源(如重油、油砂、油页岩)和其他的非化石来源的能源(如木质纤维素材料)投入了越来越多的关注。在“可选”的能源生产领域中有显著大量的研究已经集中于由木质纤维素物质产生生物燃料。这种技术提升了转向充足且可再生的能源生产原料作为储量逐渐耗尽的烃类原材料的替代品的前景。在低能量密度的化石燃料(褐煤、泥炭和油页岩)资源比较充足的情况下，将这些燃料富集成高能量燃料产品也呈现出具有吸引力的选择。
生物质燃料发热量大，发热量在3900～4800千卡/kg左右，经炭化后的发热量高达7000～8000千卡/kg。生物质燃料清洁卫生，投料方便，减少工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境，企业将减少用于劳动力方面的成本。生物质燃料燃烧后灰碴极少，极大地减少堆放煤碴的场地，降低出碴费用。生物质燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收创利的可再生的能源。尽管具有可观的潜力，大多数由木质纤维素物质和其他非常规材料生产燃料的技术都不划算，和/或者不能提供出可用于商业化的有足够质量的燃料产品。例如，目前由木质纤维素物质生产生物燃料的方法通常需要通过一系列复杂而又耗时的步骤来将底物分离成各种不同的组分，并且在多种情况下需要使用昂贵的水解酶和发酵微生物。除了这些缺点之外，目前可用的方法无法对绝大部分的底物材料进行利用，其没有被转化为燃料而浪费掉。此外，目前的方法生产的燃料中氧含量显著高于常规燃料，因而它们的能量密度较低并且它们的弱稳定性使得难以加工(如储存、与常规燃料的混合、品位升级等)。
由于植物在生长的过程中吸收Ca、Mg、K、Na、Si、S、P等元素，在收获之后，这些元素残留在植物体内，另外在生物质的收割、加工和运输的过程中会不可避免的掺入部分砂石、土壤等，从而增加了生物质燃料的灰分含量。生物质灰中所含有的大量的无机矿物质元素会对生物质燃烧过程造成严重影响，在燃烧的过程中，生成低熔点的共晶体，当炉膛内的温度高于其熔融温度(约1000℃)后，就会熔融，粘附在水冷壁等处，阻碍水冷壁等受热装置吸收燃料燃烧产生的热量，热量及可燃飞灰随着烟气排出，造成热量的损失。生物质锅炉结渣阻碍热量交换是导致生物质锅炉效率降低的主要原因。
发明内容
为克服上述不足，本发明目的是提供一种可降低生物质燃料过程中锅炉结渣量的山核桃壳生物质颗粒，且该颗粒燃料发热量更高。
为实现本发明目的，采用的技术方案是：一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳70～85份、椰壳24～35份、油棕渣20～28份、花生饼21～30份、茶油饼18～28份、山核桃枯叶粉15～21份、草炭6～10份、松树枯叶12～19份、煤粉11～16份、硝酸钠5～8份、干牛粪10～15份、干羊粪8～14份、蚕沙6～10份、甘油16～25份和乙醇水溶液8～13份。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料还包括有20～32份的山核桃渣。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料还包括有2～4份的燃烧助剂。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂为燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C，其中，燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C的质量比为1～3:2～4:3～5。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂A为磷粉、云母粉和氯化镁粉的混合物。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂B为聚甲基丙烯酸异丁醋、硝酸钠与镁铝合金粉末的混合物。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂C为月桂基三甲基溴化铵、氧化钯和氧化铁混合物。
优选的，所述山核桃壳生物质颗粒的制备方法包括以下步骤：
1).干燥：将山核桃壳、椰壳、油棕渣、山核桃渣、花生饼、茶油饼、松树枯叶、干牛粪、干羊粪和蚕沙切成0.8～1.2cm的碎块，并压碎破坏固有形状，将得到的碎块转入到干燥箱内在温度为130～160℃下进行脱水干燥1～3h；
2).粉碎：将经过脱水干燥的各原料中加入山核桃枯叶粉、草炭和煤粉后转入到粉碎机内进行粉碎处理，粉碎得到的粉颗粒的粒径为5～9mm,将经过粉碎的处理的原材料再加入硝酸钠、甘油和60～85％的乙醇水溶液，在1000～3000r/min下混合均匀，使得混合的原材料具有粘结性；
3).制粒：将步骤1、2的物料搅拌混匀后，送入挤压成型机，以10～40Mpa的压力的成型压力挤压成直径为12～15mm，长度为2～5cm的圆柱形颗粒，将制备好的颗粒转入到干燥箱内在50～65℃下进行脱水干燥至含水量低于15％，出料后在生物质颗粒的表面涂上一层燃烧助剂，包装后出料。
本发明的有益效果为：本发明山核桃壳生物质颗粒通过将山核桃壳制备成生物质能燃料，不仅治理了山核桃壳对环境的污染、从源头上保护了生态环境，而且实现了变废为宝，延伸了山核桃产业链，增加了当地农民的收入，燃料用料广泛，低污染、高热值、密度大、成型率高，符合环保、节能、又可再生循环利用的能源利用和发展趋势。
附图说明
图1是本发明山核桃壳生物质颗粒的原料配比表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本发明采用的技术方案为：一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳85份、椰壳35份、油棕渣28份、花生饼30份、茶油饼28份、山核桃枯叶粉21份、草炭10份、松树枯叶19份、煤粉16份、硝酸钠8份、干牛粪15份、干羊粪14份、蚕沙10份、甘油25份、乙醇水溶液13份、山核桃渣32份和燃烧助剂4份。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂为燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C，其中，燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C的质量比为1:2:3。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂A为磷粉、云母粉和氯化镁粉的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂B为聚甲基丙烯酸异丁醋、硝酸钠与镁铝合金粉末的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂C为月桂基三甲基溴化铵、氧化钯和氧化铁混合物。
实施例2
请参阅图1所示，本发明采用的技术方案为：一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳70份、椰壳24份、油棕渣20份、花生饼21份、茶油饼18份、山核桃枯叶粉15份、草炭6份、松树枯叶12份、煤粉11份、硝酸钠5份、干牛粪10份、干羊粪8份、蚕沙6份、甘油16份、乙醇水溶液8份、山核桃渣20份和燃烧助剂2份。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂为燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C，其中，燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C的质量比为3:4:5。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂A为磷粉、云母粉和氯化镁粉的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂B为聚甲基丙烯酸异丁醋、硝酸钠与镁铝合金粉末的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂C为月桂基三甲基溴化铵、氧化钯和氧化铁混合物。
实施例3
请参阅图1所示，本发明采用的技术方案为：一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳85份、椰壳24份、油棕渣28份、花生饼21份、茶油饼28份、山核桃枯叶粉15份、草炭10份、松树枯叶12份、煤粉16份、硝酸钠5份、干牛粪15份、干羊粪8份、蚕沙10份、甘油16份、乙醇水溶液13份、山核桃渣20份和燃烧助剂4份。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂为燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C，其中，燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C的质量比为2:3:4。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂A为磷粉、云母粉和氯化镁粉的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂B为聚甲基丙烯酸异丁醋、硝酸钠与镁铝合金粉末的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂C为月桂基三甲基溴化铵、氧化钯和氧化铁混合物。
实施例4
请参阅图1所示，本发明采用的技术方案为：一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳70份、椰壳35份、油棕渣20份、花生饼30份、茶油饼18份、山核桃枯叶粉21份、草炭6份、松树枯叶19份、煤粉11份、硝酸钠8份、干牛粪10份、干羊粪14份、蚕沙6份、甘油25份、乙醇水溶液8份、山核桃渣32份和燃烧助剂2份。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂为燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C，其中，燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C的质量比为3:4:5。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂A为磷粉、云母粉和氯化镁粉的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂B为聚甲基丙烯酸异丁醋、硝酸钠与镁铝合金粉末的混合物。
其中，所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂C为月桂基三甲基溴化铵、氧化钯和氧化铁混合物。
一种山核桃壳生物质颗粒，所述山核桃壳生物质颗粒的制备方法包括以下步骤：
1).干燥：将山核桃壳、椰壳、油棕渣、山核桃渣、花生饼、茶油饼、松树枯叶、干牛粪、干羊粪和蚕沙切成1.0cm的碎块，并压碎破坏固有形状，将得到的碎块转入到干燥箱内在温度为150℃下进行脱水干燥2h；
2).粉碎：将经过脱水干燥的各原料中加入山核桃枯叶粉、草炭和煤粉后转入到粉碎机内进行粉碎处理，粉碎得到的粉颗粒的粒径为8mm,将经过粉碎的处理的原材料再加入硝酸钠、甘油和75％的乙醇水溶液，在3000r/min下混合均匀，使得混合的原材料具有粘结性；
3).制粒：将步骤1、2的物料搅拌混匀后，送入挤压成型机，以30Mpa的压力的成型压力挤压成直径为13mm，长度为5cm的圆柱形颗粒，将制备好的颗粒转入到干燥箱内在50℃下进行脱水干燥至含水量低于15％，出料后在生物质颗粒的表面涂上一层燃烧助剂，包装后出料。
在本发明中，本发明山核桃壳生物质颗粒通过将山核桃壳制备成生物质能燃料，不仅治理了山核桃壳对环境的污染、从源头上保护了生态环境，而且实现了变废为宝，延伸了山核桃产业链，增加了当地农民的收入，燃料用料广泛，低污染、高热值、密度大、成型率高，符合环保、节能、又可再生循环利用的能源利用和发展趋势。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒包括有以下原材料：山核桃壳70～85份、椰壳24～35份、油棕渣20～28份、花生饼21～30份、茶油饼18～28份、山核桃枯叶粉15～21份、草炭6～10份、松树枯叶12～19份、煤粉11～16份、硝酸钠5～8份、干牛粪10～15份、干羊粪8～14份、蚕沙6～10份、甘油16～25份和乙醇水溶液8～13份。
2.根据权利要求1所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的原材料还包括有20～32份的山核桃渣。
3.根据权利要求1所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的原材料还包括有2～4份的燃烧助剂。
4.根据权利要求3所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂为燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C，其中，燃烧助剂A、燃烧助剂B和燃烧助剂C的质量比为1～3:2～4:3～5。
5.根据权利要求4所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂A为磷粉、云母粉和氯化镁粉的混合物。
6.根据权利要求4所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂B为聚甲基丙烯酸异丁醋、硝酸钠与镁铝合金粉末的混合物。
7.根据权利要求4所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的原材料中的燃烧助剂C为月桂基三甲基溴化铵、氧化钯和氧化铁混合物。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种山核桃壳生物质颗粒，其特征在于：所述山核桃壳生物质颗粒的制备方法包括以下步骤：
1).干燥：将山核桃壳、椰壳、油棕渣、山核桃渣、花生饼、茶油饼、松树枯叶、干牛粪、干羊粪和蚕沙切成0.8～1.2cm的碎块，并压碎破坏固有形状，将得到的碎块转入到干燥箱内在温度为130～160℃下进行脱水干燥1～3h；
2).粉碎：将经过脱水干燥的各原料中加入山核桃枯叶粉、草炭和煤粉后转入到粉碎机内进行粉碎处理，粉碎得到的粉颗粒的粒径为5～9mm,将经过粉碎的处理的原材料再加入硝酸钠、甘油和60～85％的乙醇水溶液，在1000～3000r/min下混合均匀，使得混合的原材料具有粘结性；
3).制粒：将步骤1、2的物料搅拌混匀后，送入挤压成型机，以10～40Mpa的压力的成型压力挤压成直径为12～15mm，长度为2～5cm的圆柱形颗粒，将制备好的颗粒转入到干燥箱内在50～65℃下进行脱水干燥至含水量低于15％，出料后在生物质颗粒的表面涂上一层燃烧助剂，包装后出料。
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