CN108587717A - 一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属生物质燃料技术领域，具体涉及一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，本发明提出的利用农作物秸秆制备生物质燃料以重量份为单位，包括以下原料：无毒安全型煤粉30‑45份、水稻秸秆粉40‑50份、玉米秸秆粉30‑40份、改性电石3‑4份、农作物废弃物30‑40份、高锰酸钾0.5‑1份、粉煤灰20‑30份；本发明所制备的生物质燃料，制作工艺简单，成本低廉，有效减少了农作物秸秆的燃烧，为农民增加了收入，可大规模生产使用，解决了秸秆以及工业粉煤灰无处安放造成的资源浪费现实问题，为可持续发展做出了巨大贡献。

Description

一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法
技术领域
本发明属于生物质燃料技术领域，具体涉及一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法。
背景技术
生物质燃料技术的研究与开发已经成为全球重大热点，受到了世界各国政府与科学家的关注。它在解决能源问题是非常的有发展前景的，许多国家都制定了相应技术的开发研究计划，为本国资源的在利用提出了更多新型的方法。而，国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，在此同时，同其他生物质能源技术应用相比较来说，生物质颗粒燃料技术是最容易实现大规模生产和使用，同时也是更能够为降低不可在生资源的消耗，为不可再生资源的利用和保护提供了方向。生物质燃料其自身的可再生性，大大的保证了资源的充沛，另一方面，现如今的生物质燃料大都使用秸秆作为原材料，因此其原材料来源广泛，此外还因为使用的是秸秆大大减少了农民对农作物的燃烧，减少了空气中防尘的含量，对环境的保护，做出了重要的贡献。
发明内容
为了达到背景技术中的目的，本发明提出一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，所制备的生物质燃料，制作工艺简单，成本低廉，有效减少了农作物秸秆的燃烧，为农民增加了收入，可大规模生产使用，解决了秸秆以及工业粉煤灰无处安放造成的资源浪费现实问题，为可持续发展做出了巨大贡献。
本发明通过如下的技术方案实现的：
一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述生物质燃料以重量份为单位，包括以下原料：无毒安全型煤粉30-45份、水稻秸秆粉40-50份、玉米秸秆粉30-40份、改性电石3-4份、农作物废弃物30-40份、高锰酸钾0.5-1份、粉煤灰20-30份。
进一步，所述的生物质燃料的制备为,将无毒安全型煤粉30-45份、水稻秸秆粉40-50份、玉米秸秆粉30-40份、改性电石3-4份、农作物废弃物30-40份、高锰酸钾0.5-1份、粉煤灰20-30份分别加入高速混料机中进行混合4-5分钟后，将物料放出，然后待其冷却至室温时，放物料加入高压双螺杆造粒机中进行造粒挤出，得到粒径大小均匀的固体颗粒，然后将颗粒进行冷却至室温后进行包装，打上标识，此产品就一种利用农作物秸秆制备的生物质燃料。下表为高压双螺杆造粒挤出机的工作条件设置：
进一步，所述的煤粉为,将购买的碎煤进行含量检测，其中选取泥土含量在10％以下的碎煤，然后将碎煤加入粉碎机中进行粉碎，其粒径大小在20-60目，然后将得到的煤粉用自来水进行清洗2-3后，加入煤粉质量的1-2％的氢氧化钠粉末，然后进行混匀后，加入烘干机中进行烘干1-2小时，烘干温度在80-120℃，烘干后进行安全存放，得到无毒安全型煤粉。
进一步，所述的水稻秸秆粉、玉米秸秆粉为，将农作物收集的水稻和玉米秸秆进行晒干，晒干后，将秸秆进行粉碎，其粉碎粒径大小在10-50目，然后测试其含水量小于等于8％，如果没有达到标准的，将秸秆粉加入烘箱中进行烘干，其烘干温度在80-120℃，从而得到的水稻或者玉米秸秆。
进一步，所述的农作物废弃物为，农业生产过程中不用的大豆杆、豆壳、花生壳、洋芋杆、玉米棒的核、荞杆、碎木削的混合物。
进一步，所述的电石为，将电石进行粉碎成颗粒大小为20-100目，然后称取质量分数为100-120份的电石粉末加入混料机中进行高速混合，然后将4-5份的石蜡进行加热，加热到其融化后，将此物料加入混料机中，和电石粉末进行高速混合，混合5-10分钟后取出，得到改性电石粉末。
进一步，所述的高压双螺杆造粒挤出机的挤出压力控制在80-200Nm。
进一步，所述的生物质燃料，其颗粒大小在直径2-10mm,长度在5-20mm。
有益效果：
1、本方法利用农作物秸秆作为原材料，其减少了农作物秸秆的焚烧，有效减少了空气的污染；
2、该生物质颗粒燃料，其在使用过程中安全环保，不会有硫化物等有毒气体的产生；
3、本方法利用农作物秸秆作为原材料，制作成本低廉，使用操作简单。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合实验数据，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1
一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法包括以下步骤：
(1)无毒安全型煤粉的制备
将购买的碎煤进行含量检测，其中选取泥土含量在10％以下的碎煤，然后将碎煤加入粉碎机中进行粉碎，其粒径大小在20-60目，然后将得到的煤粉用自来水进行清洗2-3后，加入煤粉质量的1-2％的氢氧化钠粉末，然后进行混匀后，加入烘干机中进行烘干1-2小时，烘干温度在80-120℃，烘干后进行安全存放，得到无毒安全型煤粉。
(2)改性电石的制备
将电石进行粉碎成颗粒大小为20-100目，然后称取质量分数为120份的电石粉末加入混料机中进行高速混合，然后将4份的石蜡进行加热，加热到其融化后，将此物料加入混料机中，和电石粉末进行高速混合，混合5-10分钟后取出，得到改性电石粉末。
(3)秸秆粉的制备
将农作物收集的水稻和玉米秸秆进行晒干，晒干后，将秸秆进行粉碎，其粉碎粒径大小在10-50目，然后测试其含水量小于等于8％，如果没有达到标准的，将秸秆粉加入烘箱中进行烘干，其烘干温度在80-120℃，从而得到的水稻或者玉米秸秆。
(4)生物质燃料的制备方法
将无毒安全型煤粉30份、水稻秸秆粉40份、玉米秸秆粉30份、改性电石3份、农作物废弃物30份、高锰酸钾0.5份、粉煤灰20份分别加入高速混料机中进行混合4-5分钟后，将物料放出，然后待其冷却至室温时，放物料加入高压双螺杆造粒机中进行造粒挤出，得到粒径大小均匀的固体颗粒，然后将颗粒进行冷却至室温后进行包装，打上标识，此产品就一种利用农作物秸秆制备的生物质燃料。下表为高压双螺杆造粒挤出机的工作条件设置：
实施例2
一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法包括以下步骤：
(1)无毒安全型煤粉的制备
将购买的碎煤进行含量检测，其中选取泥土含量在10％以下的碎煤，然后将碎煤加入粉碎机中进行粉碎，其粒径大小在20-60目，然后将得到的煤粉用自来水进行清洗2-3后，加入煤粉质量的1-2％的氢氧化钠粉末，然后进行混匀后，加入烘干机中进行烘干1-2小时，烘干温度在80-120℃，烘干后进行安全存放，得到无毒安全型煤粉。
(2)改性电石的制备
将电石进行粉碎成颗粒大小为20-100目，然后称取质量分数为120份的电石粉末加入混料机中进行高速混合，然后将5份的石蜡进行加热，加热到其融化后，将此物料加入混料机中，和电石粉末进行高速混合，混合5-10分钟后取出，得到改性电石粉末。
(3)秸秆粉的制备
将农作物收集的水稻和玉米秸秆进行晒干，晒干后，将秸秆进行粉碎，其粉碎粒径大小在10-50目，然后测试其含水量小于等于8％，如果没有达到标准的，将秸秆粉加入烘箱中进行烘干，其烘干温度在80-120℃，从而得到的水稻或者玉米秸秆。
(4)生物质燃料的制备方法
将无毒安全型煤粉35份、水稻秸秆粉45份、玉米秸秆粉30份、改性电石4份、农作物废弃物30份、高锰酸钾1份、粉煤灰20份分别加入高速混料机中进行混合4-5分钟后，将物料放出，然后待其冷却至室温时，放物料加入高压双螺杆造粒机中进行造粒挤出，得到粒径大小均匀的固体颗粒，然后将颗粒进行冷却至室温后进行包装，打上标识，此产品就一种利用农作物秸秆制备的生物质燃料。下表为高压双螺杆造粒挤出机的工作条件设置：
实施例3
一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法包括以下步骤：
(1)无毒安全型煤粉的制备方法
将购买的碎煤进行含量检测，其中选取泥土含量在10％以下的碎煤，然后将碎煤加入粉碎机中进行粉碎，其粒径大小在20-60目，然后将得到的煤粉用自来水进行清洗2-3后，加入煤粉质量的1-2％的氢氧化钠粉末，然后进行混匀后，加入烘干机中进行烘干1-2小时，烘干温度在80-120℃，烘干后进行安全存放，得到无毒安全型煤粉。
(2)改性电石的制备
将电石进行粉碎成颗粒大小为20-100目，然后称取质量分数为110份的电石粉末加入混料机中进行高速混合，然后将4.5份的石蜡进行加热，加热到其融化后，将此物料加入混料机中，和电石粉末进行高速混合，混合5-10分钟后取出，得到改性电石粉末。
(3)秸秆粉的制备
将农作物收集的水稻和玉米秸秆进行晒干，晒干后，将秸秆进行粉碎，其粉碎粒径大小在10-50目，然后测试其含水量小于等于8％，如果没有达到标准的，将秸秆粉加入烘箱中进行烘干，其烘干温度在80-120℃，从而得到的水稻或者玉米秸秆。
(4)生物质燃料的制备方法
将无毒安全型煤粉45份、水稻秸秆粉40份、玉米秸秆粉40份、改性电石3份、农作物废弃物40份、高锰酸钾1份、粉煤灰30份分别加入高速混料机中进行混合4-5分钟后，将物料放出，然后待其冷却至室温时，放物料加入高压双螺杆造粒机中进行造粒挤出，得到粒径大小均匀的固体颗粒，然后将颗粒进行冷却至室温后进行包装，打上标识，此产品就一种利用农作物秸秆制备的生物质燃料。下表为高压双螺杆造粒挤出机的工作条件设置：
实施例4
一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法包括以下步骤：
(1)无毒安全型煤粉的制备方法
将购买的碎煤进行含量检测，其中选取泥土含量在10％以下的碎煤，然后将碎煤加入粉碎机中进行粉碎，其粒径大小在20-60目，然后将得到的煤粉用自来水进行清洗2-3后，加入煤粉质量的1-2％的氢氧化钠粉末，然后进行混匀后，加入烘干机中进行烘干1-2小时，烘干温度在80-120℃，烘干后进行安全存放，得到无毒安全型煤粉。
(2)改性电石的制备
将电石进行粉碎成颗粒大小为20-100目，然后称取质量分数为100-120份的电石粉末加入混料机中进行高速混合，然后将4-5份的石蜡进行加热，加热到其融化后，将此物料加入混料机中，和电石粉末进行高速混合，混合5-10分钟后取出，得到改性电石粉末。
(3)秸秆粉的制备
将农作物收集的水稻和玉米秸秆进行晒干，晒干后，将秸秆进行粉碎，其粉碎粒径大小在10-50目，然后测试其含水量小于等于8％，如果没有达到标准的，将秸秆粉加入烘箱中进行烘干，其烘干温度在80-120℃，从而得到的水稻或者玉米秸秆。
(4)生物质燃料的制备方法
将无毒安全型煤粉45份、水稻秸秆粉50份、玉米秸秆粉40份、改性电石3-4份、农作物废弃物40份、高锰酸钾1份、粉煤灰30份分别加入高速混料机中进行混合4-5分钟后，将物料放出，然后待其冷却至室温时，放物料加入高压双螺杆造粒机中进行造粒挤出，得到粒径大小均匀的固体颗粒，然后将颗粒进行冷却至室温后进行包装，打上标识，此产品就一种利用农作物秸秆制备的生物质燃料。下表为高压双螺杆造粒挤出机的工作条件设置：
实验分析：
1.低位热值测试
将实施例1-4制备的生物质燃料，和市面上的生物质燃料进行低位热值检测，其检测结果如下表所示：
由上表可知，本发明制备的生物质燃料，其燃烧时产生的热量相对市面上售卖的生物质燃料更高，大约高出10-20％，因此其是非常良好的燃料。
2.成本比较
本发明实施例1-4成本分别为0.35元/kg、0.37元/kg、0.36元/kg、0.38元/kg，而市售卖的生物质燃料为0.4-0.6元/kg，因此，本发明的产品价格低廉，可用于大规模批量生产。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。

Claims (8)

1.一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述生物质燃料以重量份为单位，包括以下原料：无毒安全型煤粉30-45份、水稻秸秆粉40-50份、玉米秸秆粉30-40份、改性电石3-4份、农作物废弃物30-40份、高锰酸钾0.5-1份、粉煤灰20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的生物质燃料的制备为,将无毒安全型煤粉30-45份、水稻秸秆粉40-50份、玉米秸秆粉30-40份、改性电石3-4份、农作物废弃物30-40份、高锰酸钾0.5-1份、粉煤灰20-30份分别加入高速混料机中进行混合4-5分钟后，将物料放出，然后待其冷却至室温时，放物料加入高压双螺杆造粒机中进行造粒挤出，得到粒径大小均匀的固体颗粒，然后将颗粒进行冷却至室温后进行包装，打上标识，此产品就一种利用农作物秸秆制备的生物质燃料。下表为高压双螺杆造粒挤出机的工作条件设置：
3.根据权利要求1所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的煤粉为,将购买的碎煤进行含量检测，其中选取泥土含量在10％以下的碎煤，然后将碎煤加入粉碎机中进行粉碎，其粒径大小在20-60目，然后将得到的煤粉用自来水进行清洗2-3后，加入煤粉质量的1-2％的氢氧化钠粉末，然后进行混匀后，加入烘干机中进行烘干1-2小时，烘干温度在80-120℃，烘干后进行安全存放，得到无毒安全型煤粉。
4.根据权利要求2所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的水稻秸秆粉、玉米秸秆粉为，将农作物收集的水稻和玉米秸秆进行晒干，晒干后，将秸秆进行粉碎，其粉碎粒径大小在10-50目，然后测试其含水量小于等于8％，如果没有达到标准的，将秸秆粉加入烘箱中进行烘干，其烘干温度在80-120℃，从而得到的水稻或者玉米秸秆。
5.根据权利要求2所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的农作物废弃物为，农业生产过程中不用的大豆杆、豆壳、花生壳、洋芋杆、玉米棒的核、荞杆、碎木削的混合物。
6.根据权利要求2所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的电石为，将电石进行粉碎成颗粒大小为20-100目，然后称取质量分数为100-120份的电石粉末加入混料机中进行高速混合，然后将4-5份的石蜡进行加热，加热到其融化后，将此物料加入混料机中，和电石粉末进行高速混合，混合5-10分钟后取出，得到改性电石粉末。
7.根据权利要求2所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的高压双螺杆造粒挤出机的挤出压力控制在80-200Nm。
8.根据权利要求2所述的一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述的生物质燃料，其颗粒大小在直径2-10mm,长度在5-20mm。
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