CN108822913A - 一种高效清洁的生物炭燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效清洁的生物炭燃料,包括生物炭、生物质粉末、碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉以及添加剂,生物炭燃料的制备步骤包括生物炭的制备、生物质粉末的制备、混合料的制备以及挤压成型干燥。本发明不仅提高了生物炭燃料的燃烧热值和燃烧稳定性,实现了生物炭燃料的清洁化使用;还拥有显著的经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物炭燃料,尤其是一种高效清洁的生物炭燃料。
背景技术
随着人口的不断增长和经济的迅速发展,人类生活中所需要的能源愈来愈多,不可再生的化石能源逐渐减少,寻找一种高效的新能源迫在眉睫。生物炭燃料因其前驱体生物质材料来源广泛、可再生、绿色无污染逐渐成为新时代不可或缺的燃料。生物炭燃料是由生物有机材料(如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)在缺氧或者绝氧的情况下经高温热解炭化形成的一种稳定的富碳固化物。
现有的生物炭在燃烧过程中存在燃料热值、燃烧率和热效率较低,燃料燃烧时间短、燃烧不够彻底、燃烧不稳定、生产工艺过于复杂等问题,这就亟需我们寻找一种高效清洁的生物炭燃料以解决能源紧张的问题。
发明内容
为了克服现有技术中生物炭燃料在燃烧过程中存在燃料热值低、燃烧率低、热效率低,燃料燃烧时间短、燃烧不够彻底、燃烧不稳定、生产工艺过于复杂等问题等缺陷,本发明提供一种高效清洁的生物炭燃料。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高效清洁的生物炭燃料,由以下重量份原料制成:
一种高效清洁的生物炭燃料由以下步骤制备而成:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,然后通入保护气体,以2~5℃/min的升温速度升温至300~500℃并保温1~3h,最后以5~10℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料,再利用粉碎机将得到的生物炭材料粉粹至80~120目;
步骤二,生物质粉末的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,冷风干燥后,将生物质材料置于烘箱中,在160~180℃温度下干燥2~3h,然后自然冷却至室温,最后利用粉碎机将干燥好的生物质材料粉粹至80~120目,即得生物质粉末;
步骤三,混合料的制备:首先将碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉分别粉碎至80~120目,然后将生物炭和生物质粉末通过机械搅拌混合均匀,搅拌过程中不断加入粉碎处理好的碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉,混合均匀后再加入添加剂,最后得到混合均匀的混合料;
步骤四,挤压成型,干燥:将混合料置于挤压机中,压制成块,干燥后即得高效清洁的生物炭燃料。
上述的一种高效清洁的生物炭燃料,所述步骤一中的保护气体为氮气、氩气或者氮氩混合气中的一种。
上述的一种高效清洁的生物炭燃料,所述步骤一和步骤二中的生物质材料均为农作物秸秆、木材、竹材以及动物壳体中的一种或者两种。
上述的一种高效清洁的生物炭燃料,所述步骤二中的生物质粉末的含水率为2%~10%。
上述的一种高效清洁的生物炭燃料,所述添加剂为抗震防爆剂溶液,所述步骤三中的抗震防爆剂溶液通过雾化器喷入混合料中,所述步骤三中最后得到的混合料的含水率需要控制在10%~15%。
上述的一种高效清洁的生物炭燃料,所述步骤四中的高效清洁的生物炭燃料含水率需要控制在5%~12%。
上述的一种高效清洁的生物炭燃料,所述农作物秸秆为麦秸、玉米秸、豆秸以及稻秸中的一种。
与现有技术相比本发明具有以下优点和突出性效果:
本发明的有益效果是,本发明一种高效清洁的生物炭燃料采用生物炭、生物质粉末、引燃剂、助燃剂以及抗震防爆剂,有效地消除了传统生物炭燃料在燃烧过程中存在燃料热值低、燃烧率低、热效率低,燃料燃烧时间短、燃烧不够彻底、燃烧不稳定的缺陷。本发明不仅提高了生物炭燃料的燃烧热值和燃烧稳定性,实现了生物炭燃料的清洁化使用;还拥有显著的经济效益和环境效益。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的内容,下面结合实施方式对本发明做进一步的说明,但是以下实施例仅用于说明本发明,不用来限制本发明的范围。对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,根据此实施例获得其他的实施例,都属于本发明的保护范围。
【实施例1】
一种高效清洁的生物炭燃料,由以下重量份原料制成:
一种高效清洁的生物炭燃料由以下步骤制备而成:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,然后通入保护气体,以2℃/min的升温速度升温至300℃并保温3h,最后以5℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料,再利用粉碎机将得到的生物炭材料粉粹至80目;
步骤二,生物质粉末的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,冷风干燥后,将生物质材料置于烘箱中,在160℃温度下干燥3h,然后自然冷却至室温,最后利用粉碎机将干燥好的生物质材料粉粹至80目,即得生物质粉末;
步骤三,混合料的制备:首先将碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉分别粉碎至80目,然后将生物炭和生物质粉末通过机械搅拌混合均匀,搅拌过程中不断加入粉碎处理好的碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉,混合均匀后再加入添加剂,最后得到混合均匀的混合料;
步骤四,挤压成型,干燥:将混合料置于挤压机中,压制成块,干燥后即得高效清洁的生物炭燃料。
所述步骤一中的保护气体为氮气;所述步骤一和步骤二中的生物质材料均为农作物秸秆;所述步骤二中的生物质粉末的含水率为2%;所述添加剂为抗震防爆剂溶液,所述步骤三中的抗震防爆剂溶液通过雾化器喷入混合料中,所述步骤三中最后得到的混合料的含水率需要控制在10%;所述步骤四中的高效清洁的生物炭燃料含水率需要控制在5%;所述农作物秸秆为麦秸。
【实施例2】
一种高效清洁的生物炭燃料,由以下重量份原料制成:
一种高效清洁的生物炭燃料由以下步骤制备而成:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,然后通入保护气体,以5℃/min的升温速度升温至500℃并保温1h,最后以10℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料,再利用粉碎机将得到的生物炭材料粉粹至120目;
步骤二,生物质粉末的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,冷风干燥后,将生物质材料置于烘箱中,在180℃温度下干燥3h,然后自然冷却至室温,最后利用粉碎机将干燥好的生物质材料粉粹至120目,即得生物质粉末;
步骤三,混合料的制备:首先将碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉分别粉碎至120目,然后将生物炭和生物质粉末通过机械搅拌混合均匀,搅拌过程中不断加入粉碎处理好的碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉,混合均匀后再加入添加剂,最后得到混合均匀的混合料;
步骤四,挤压成型,干燥:将混合料置于挤压机中,压制成块,干燥后即得高效清洁的生物炭燃料。
所述步骤一中的保护气体为氩气;所述步骤一和步骤二中的生物质材料均为农作物秸秆、木材;所述步骤二中的生物质粉末的含水率为10%;所述添加剂为抗震防爆剂溶液,所述步骤三中的抗震防爆剂溶液通过雾化器喷入混合料中,所述步骤三中最后得到的混合料的含水率需要控制在15%;所述步骤四中的高效清洁的生物炭燃料含水率需要控制在12%;所述农作物秸秆为玉米秸。
【实施例3】
一种高效清洁的生物炭燃料,由以下重量份原料制成:
一种高效清洁的生物炭燃料由以下步骤制备而成:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,然后通入保护气体,以5℃/min的升温速度升温至400℃并保温1.5h,最后以10℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料,再利用粉碎机将得到的生物炭材料粉粹至100目;
步骤二,生物质粉末的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,冷风干燥后,将生物质材料置于烘箱中,在170℃温度下干燥2.5h,然后自然冷却至室温,最后利用粉碎机将干燥好的生物质材料粉粹至100目,即得生物质粉末;
步骤三,混合料的制备:首先将碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉分别粉碎至100目,然后将生物炭和生物质粉末通过机械搅拌混合均匀,搅拌过程中不断加入粉碎处理好的碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉,混合均匀后再加入添加剂,最后得到混合均匀的混合料;
步骤四,挤压成型,干燥:将混合料置于挤压机中,压制成块,干燥后即得高效清洁的生物炭燃料。
所述步骤一中的保护气体为氮氩混合气;所述步骤一和步骤二中的生物质材料均为农作物秸秆、竹材;所述步骤二中的生物质粉末的含水率为8%;所述添加剂为抗震防爆剂溶液,所述步骤三中的抗震防爆剂溶液通过雾化器喷入混合料中,所述步骤三中最后得到的混合料的含水率需要控制在12%;所述步骤四中的高效清洁的生物炭燃料含水率需要控制在8%;所述农作物秸秆为豆秸。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,由以下重量份原料制成:
一种高效清洁的生物炭燃料由以下步骤制备而成:
步骤一,生物炭的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,自然风干后,将生物质材料置于管式炉中,然后通入保护气体,以2~5℃/min的升温速度升温至300~500℃并保温1~3h,最后以5~10℃/min的降温速度降至室温,即可得到生物炭材料,再利用粉碎机将得到的生物炭材料粉粹至80~120目;
步骤二,生物质粉末的制备:首先对生物质材料进行简单的清洁处理,冷风干燥后,将生物质材料置于烘箱中,在160~180℃温度下干燥2~3h,然后自然冷却至室温,最后利用粉碎机将干燥好的生物质材料粉粹至80~120目,即得生物质粉末;
步骤三,混合料的制备:首先将碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉分别粉碎至80~120目,然后将生物炭和生物质粉末通过机械搅拌混合均匀,搅拌过程中不断加入粉碎处理好的碳酸钙、二氧化锰、石蜡、电石粉,混合均匀后再加入添加剂,最后得到混合均匀的混合料;
步骤四,挤压成型,干燥:将混合料置于挤压机中,压制成块,干燥后即得高效清洁的生物炭燃料。
2.根据权利要求1所述的一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,所述步骤一中的保护气体为氮气、氩气或者氮氩混合气中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,所述步骤一和步骤二中的生物质材料均为农作物秸秆、木材、竹材以及动物壳体中的一种或者两种。
4.根据权利要求1所述的一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,所述步骤二中的生物质粉末的含水率为2%~10%。
5.根据权利要求1所述的一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,所述添加剂为抗震防爆剂溶液,所述步骤三中的抗震防爆剂溶液通过雾化器喷入混合料中,所述步骤三中最后得到的混合料的含水率需要控制在10%~15%。
6.根据权利要求1所述的一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,所述步骤四中的高效清洁的生物炭燃料含水率需要控制在5%~12%。
7.根据权利要求3所述的一种高效清洁的生物炭燃料,其特征在于,所述农作物秸秆为麦秸、玉米秸、豆秸以及稻秸中的一种。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181116 |
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