CN108893161A - 一种南荻生物质燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种南荻生物质燃料，涉及生物环保技术领域，由南荻茎秆经过粉碎炭化得到的炭化料与玉米秸秆粉碎后得到的玉米秸秆粉料混合后，添加到生物质成型机中压制而成；本发明采用南荻茎秆和玉米秸秆相互配合制备生物质燃料，不仅能够废物利用，同时，通过对南荻茎秆的进行一定程度的炭化处理，鞥能够有效的调整生物质炭燃料中含碳量，能够有效的降低生物质炭燃料的结渣率。

Description

一种南荻生物质燃料
技术领域
本发明属于生物环保技术领域，具体涉及一种南荻生物质燃料。
背景技术
我国是秸秆产出大国，农作物秸秆的污染问题一直是困扰农业发展的瓶颈。根据生物质转化途径，目前生物质能源化利用技术包括物理转化、生物转化和化学转化。物理转化主要为物理压缩、压块处理，制备生物质固体成型燃料。
现有技术制备的玉米秸秆生物质燃料燃烧热较低，导致生产成本高，利用率低的弊端出现。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种南荻生物质燃料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种南荻生物质燃料，由南荻茎秆经过粉碎炭化得到的炭化料与玉米秸秆粉碎后得到的玉米秸秆粉料混合后，添加到生物质成型机中压制而成。
进一步的，所述炭化料与玉米秸秆粉料混合质量比为1.2-1.5:3。
进一步的，所述炭化料制备方法为：
(1)改性
将南荻茎秆粉碎至90目，得到南荻茎秆粉，将南荻茎秆粉在质量分数为3.5-4％的强氧化性酸溶液中浸泡2.5小时后，南荻茎秆粉与硝酸溶液混合比例为120-130g：400mL，然后向硝酸溶液中添加其质量1.2%的乙酸钾，以200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性南荻茎秆粉；
(2)制备
将改性南荻茎秆粉加入到炭化炉中，在惰性气氛气氛下，加热至600-650℃，保持3.5小时，得到生物质炭。
进一步的，所述强氧化性酸溶液为硝酸溶液。
进一步的，所述真空干燥温度为55℃。
进一步的，所述真空干燥时间为40min。
进一步的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气中任一种。
进一步的，所述玉米秸秆粉料粒度为100目。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明采用南荻茎秆和玉米秸秆相互配合制备生物质燃料，不仅能够废物利用，同时，通过对南荻茎秆的进行一定程度的炭化处理，鞥能够有效的调整生物质炭燃料中含碳量，能够有效的降低生物质炭燃料的结渣率，通过以一定配比的改性荻茎秆制成的炭化料和玉米秸秆粉协同制成生物质炭燃料，能够有效的提高了发热量和固定碳含量，使得得到的生物质炭燃料更耐烧，同时，本发明生物质炭燃料具有良好的疏水性能：在相对湿度90％的条件下，本发明的生物质炭燃料的平衡吸水量为14.5％，而玉米秸秆原料颗粒的平衡吸水量为25％；在相对湿度50％的条件下，生物质炭燃料的平衡吸水量为4.6％，而玉米秸秆原料颗粒的平衡吸水量为8.5％。
具体实施方式
实施例1
一种南荻生物质燃料，由南荻茎秆经过粉碎炭化得到的炭化料与玉米秸秆粉碎后得到的玉米秸秆粉料混合后，添加到生物质成型机中压制而成。
进一步的，所述炭化料与玉米秸秆粉料混合质量比为1.2:3。
进一步的，所述炭化料制备方法为：
(1)改性
将南荻茎秆粉碎至90目，得到南荻茎秆粉，将南荻茎秆粉在质量分数为3.5％的强氧化性酸溶液中浸泡2.5小时后，南荻茎秆粉与硝酸溶液混合比例为120g：400mL，然后向硝酸溶液中添加其质量1.2%的乙酸钾，以200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性南荻茎秆粉；
(2)制备
将改性南荻茎秆粉加入到炭化炉中，在惰性气氛气氛下，加热至600℃，保持3.5小时，得到生物质炭。
进一步的，所述强氧化性酸溶液为硝酸溶液。
进一步的，所述真空干燥温度为55℃。
进一步的，所述真空干燥时间为40min。
进一步的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气中任一种。
进一步的，所述玉米秸秆粉料粒度为100目。
实施例2
一种南荻生物质燃料，由南荻茎秆经过粉碎炭化得到的炭化料与玉米秸秆粉碎后得到的玉米秸秆粉料混合后，添加到生物质成型机中压制而成。
进一步的，所述炭化料与玉米秸秆粉料混合质量比为1.5:3。
进一步的，所述炭化料制备方法为：
(1)改性
将南荻茎秆粉碎至90目，得到南荻茎秆粉，将南荻茎秆粉在质量分数为4％的强氧化性酸溶液中浸泡2.5小时后，南荻茎秆粉与硝酸溶液混合比例为130g：400mL，然后向硝酸溶液中添加其质量1.2%的乙酸钾，以200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性南荻茎秆粉；
(2)制备
将改性南荻茎秆粉加入到炭化炉中，在惰性气氛气氛下，加热至650℃，保持3.5小时，得到生物质炭。
进一步的，所述强氧化性酸溶液为硝酸溶液。
进一步的，所述真空干燥温度为55℃。
进一步的，所述真空干燥时间为40min。
进一步的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气中任一种。
进一步的，所述玉米秸秆粉料粒度为100目。
实施例3
一种南荻生物质燃料，由南荻茎秆经过粉碎炭化得到的炭化料与玉米秸秆粉碎后得到的玉米秸秆粉料混合后，添加到生物质成型机中压制而成。
进一步的，所述炭化料与玉米秸秆粉料混合质量比为1.3:3。
进一步的，所述炭化料制备方法为：
(1)改性
将南荻茎秆粉碎至90目，得到南荻茎秆粉，将南荻茎秆粉在质量分数为3.8％的强氧化性酸溶液中浸泡2.5小时后，南荻茎秆粉与硝酸溶液混合比例为125g：400mL，然后向硝酸溶液中添加其质量1.2%的乙酸钾，以200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性南荻茎秆粉；
(2)制备
将改性南荻茎秆粉加入到炭化炉中，在惰性气氛气氛下，加热至620℃，保持3.5小时，得到生物质炭。
进一步的，所述强氧化性酸溶液为硝酸溶液。
进一步的，所述真空干燥温度为55℃。
进一步的，所述真空干燥时间为40min。
进一步的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气中任一种。
进一步的，所述玉米秸秆粉料粒度为100目。
对比例1：与实施例1区别仅在于不添加南荻茎秆炭化料。
对比例2：与实施例1区别仅在于南荻茎秆炭化料制备时不经过步骤（1）处理。
对比例3：与实施例1区别仅在于南荻茎秆炭化料与玉米秸秆粉料质量比为1:1。
发热量测定
生物质燃料的发热量在氧弹热量计进行测定，把试样放入氧弹热量计中，使其在充有过量氧气的氧弹内燃烧，热量计的热容量通过相近条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定，根据试样燃烧前后量热系统产生的温升，并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹桶发热量，从弹桶发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热后即可求得高位发热量(即热值)；
对实施例与对比例等量的相同规格的生物质燃料进行试验检测：
表1
由表1可以看出，本发明制备的生物质燃料能够产生更高的热值，显著的提高了资源的利用率，本发明通过对南荻茎秆的改性处理，能够大幅度的提高了制成的生物质燃料的燃烧热值。

Claims (8)

1.一种南荻生物质燃料，其特征在于，由南荻茎秆经过粉碎炭化得到的炭化料与玉米秸秆粉碎后得到的玉米秸秆粉料混合后，添加到生物质成型机中压制而成。
2.根据权利要求1所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述炭化料与玉米秸秆粉料混合质量比为1.2-1.5:3。
3.根据权利要求1所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述炭化料制备方法为：
(1)改性
将南荻茎秆粉碎至90目，得到南荻茎秆粉，将南荻茎秆粉在质量分数为3.5-4％的强氧化性酸溶液中浸泡2.5小时后，南荻茎秆粉与硝酸溶液混合比例为120-130g：400mL，然后向硝酸溶液中添加其质量1.2%的乙酸钾，以200r/min转速搅拌2小时，然后过滤，采用清水洗涤至中性，真空干燥，得到改性南荻茎秆粉；
(2)制备
将改性南荻茎秆粉加入到炭化炉中，在惰性气氛气氛下，加热至600-650℃，保持3.5小时，得到生物质炭。
4.根据权利要求3所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述强氧化性酸溶液为硝酸溶液。
5.根据权利要求3所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述真空干燥温度为55℃。
6.根据权利要求3所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述真空干燥时间为40min。
7.根据权利要求3所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气中任一种。
8.根据权利要求1所述的一种南荻生物质燃料，其特征在于，所述玉米秸秆粉料粒度为100目。
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Citations (2)

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US20040045215A1 (en) * 2002-09-09 2004-03-11 Guilfoyle Michael John Combustible fuel
CN106190416A (zh) * 2016-09-23 2016-12-07 河南省博顿生物质转化技术研究院 一种生物质炭燃料

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Non-Patent Citations (1)

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张蕊: "稀硝酸作用下玉米秸秆热水解及水解液生物酸化的研究", 《中国优秀博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

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