CN108913264A - 一种低渣生物质颗粒燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及现代农业产业技术领域，公开了一种低渣生物质颗粒燃料，优化配比得到的生物质燃料很好的解决了燃烧中不充分导致的结渣问题，制备得到的生物质颗粒燃料燃烧性能好，使得固体残渣降低为3.0%以下，最低达到1.8%，并且可以返田作为肥料使用，对环境基本没有危害，通过模拟燃烧试验可知制备得到的生物质颗粒燃料燃烧热值达到了28MJ/kg以上，本发明有效解决了现有生物质颗粒燃料使用中含渣量高的问题，提高了生物质废料的利用价值以及对环境保护的力度，能够实现资源极大化利用以及保护环境的现实意义，对于生物质能源的发展具有使用价值，是一种极为值得推广使用的技术方案。
Description
技术领域
本发明属于现代农业产业技术领域，具体涉及一种低渣生物质颗粒燃料。
背景技术
生物质燃料：是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物（如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等），主要区别于化石燃料。在目前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料，只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料，是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。
现有的生物质固体燃料虽然可以代替煤炭类的固态燃料以及石油类的液态燃料，但是由于生物质燃料的结渣特性以及燃烧不充分问题，导致生物质燃料的产渣率高，燃烧热值较低，生物质能源并没有发挥最佳，并且还会产生灰分较多，气体排放量较多的负面问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种低渣生物质颗粒燃料，制备得到的生物质颗粒燃料燃烧性能好，使得固体残渣降低为3.0%以下，最低达到1.8%。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种低渣生物质颗粒燃料，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯70-90份、大豆秸秆50-70份、高粱秸秆30-60份、花生壳25-45份、木屑10-30份、助燃剂3.0-6.0份，所述助燃剂制备方法包括以下步骤：
（1）将天然沸石粉粉碎至粒径大小在10-30目范围，使用盐酸浸渍4-5小时，浸渍料液比为1:3.5-4.5，浸渍温度为80-90℃，浸渍结束后进行过滤得到的颗粒在60-70℃下干燥至含水量在3-5%之间；
（2）将氧化钾、氧化铝、氮化硅按照质量比为15-18:4-6:1-2的比例混合，在氮气保护下球磨2-3小时，球磨转速为300-340转/分钟，向得到的球磨物料中添加步骤（1）得到的干燥粉料，混合分散均匀，球磨物料与干燥粉料的混合质量比为15-18:4-6；
（3）将分散均匀的物料送入230-240℃预热的马弗炉中煅烧，升温速度为8-9℃/分钟，升温至680-700℃，煅烧5-7小时，煅烧后随炉冷却至室温，研磨至所需粒度即可。
作为对上述方案的进一步描述，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯75-80份、大豆秸秆55-60份、高粱秸秆45-50份、花生壳40-45份、木屑15-20份、助燃剂4.0-5.0份。
作为对上述方案的进一步描述，骤（1）所述盐酸摩尔浓度为15-16摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述球磨过程中添加质量分数占球磨物料0.8-1.0%的硅酸钠。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述烧制得到的助燃剂研磨至粒径大小在1-10微米之间。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有生物质颗粒燃料使用中含渣量高的问题，本发明提供了一种低渣生物质颗粒燃料，优化配比得到的生物质燃料很好的解决了燃烧中不充分导致的结渣问题，制备得到的生物质颗粒燃料燃烧性能好，使得固体残渣降低为3.0%以下，最低达到1.8%，并且可以返田作为肥料使用，对环境基本没有危害，通过模拟燃烧试验可知制备得到的生物质颗粒燃料燃烧热值达到了28MJ/kg以上，本发明有效解决了现有生物质颗粒燃料使用中含渣量高的问题，提高了生物质废料的利用价值以及对环境保护的力度，能够实现资源极大化利用以及保护环境的现实意义，对于生物质能源的发展具有使用价值，是一种极为值得推广使用的技术方案。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。
实施例1
一种低渣生物质颗粒燃料，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯70份、大豆秸秆50份、高粱秸秆30份、花生壳25份、木屑10份、助燃剂3.0份，所述助燃剂制备方法包括以下步骤：
（1）将天然沸石粉粉碎至粒径大小在10-30目范围，使用盐酸浸渍4-5小时，浸渍料液比为1:3.5,，浸渍温度为80℃，浸渍结束后进行过滤得到的颗粒在60℃下干燥至含水量在3-5%之间；
（2）将氧化钾、氧化铝、氮化硅按照质量比为15:4:1的比例混合，在氮气保护下球磨2小时，球磨转速为300转/分钟，向得到的球磨物料中添加步骤（1）得到的干燥粉料，混合分散均匀，球磨物料与干燥粉料的混合质量比为15:4；
（3）将分散均匀的物料送入230℃预热的马弗炉中煅烧，升温速度为8℃/分钟，升温至680℃，煅烧5小时，煅烧后随炉冷却至室温，研磨至所需粒度即可。
作为对上述方案的进一步描述，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯75份、大豆秸秆55份、高粱秸秆45份、花生壳40份、木屑15份、助燃剂4.0份。
作为对上述方案的进一步描述，骤（1）所述盐酸摩尔浓度为15摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述球磨过程中添加质量分数占球磨物料0.8%的硅酸钠。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述烧制得到的助燃剂研磨至粒径大小在1-10微米之间。
实施例2
一种低渣生物质颗粒燃料，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯80份、大豆秸秆60份、高粱秸秆45份、花生壳35份、木屑20份、助燃剂4.5份，所述助燃剂制备方法包括以下步骤：
（1）将天然沸石粉粉碎至粒径大小在10-30目范围，使用盐酸浸渍4.5小时，浸渍料液比为1:4.0，浸渍温度为85℃，浸渍结束后进行过滤得到的颗粒在65℃下干燥至含水量在3-5%之间；
（2）将氧化钾、氧化铝、氮化硅按照质量比为16:5:1.5的比例混合，在氮气保护下球磨2.5小时，球磨转速为320转/分钟，向得到的球磨物料中添加步骤（1）得到的干燥粉料，混合分散均匀，球磨物料与干燥粉料的混合质量比为16:5；
（3）将分散均匀的物料送入235℃预热的马弗炉中煅烧，升温速度为8.5℃/分钟，升温至690℃，煅烧6小时，煅烧后随炉冷却至室温，研磨至所需粒度即可。
作为对上述方案的进一步描述，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯78份、大豆秸秆58份、高粱秸秆48份、花生壳43份、木屑18份、助燃剂4.5份。
作为对上述方案的进一步描述，骤（1）所述盐酸摩尔浓度为15.5摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述球磨过程中添加质量分数占球磨物料0.9%的硅酸钠。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述烧制得到的助燃剂研磨至粒径大小在1-10微米之间。
实施例3
一种低渣生物质颗粒燃料，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯90份、大豆秸秆70份、高粱秸秆60份、花生壳45份、木屑30份、助燃剂6.0份，所述助燃剂制备方法包括以下步骤：
（1）将天然沸石粉粉碎至粒径大小在10-30目范围，使用盐酸浸渍5小时，浸渍料液比为1:4.5，浸渍温度为90℃，浸渍结束后进行过滤得到的颗粒在70℃下干燥至含水量在3-5%之间；
（2）将氧化钾、氧化铝、氮化硅按照质量比为18:6:2的比例混合，在氮气保护下球磨3小时，球磨转速为340转/分钟，向得到的球磨物料中添加步骤（1）得到的干燥粉料，混合分散均匀，球磨物料与干燥粉料的混合质量比为18:6；
（3）将分散均匀的物料送入240℃预热的马弗炉中煅烧，升温速度为9℃/分钟，升温至700℃，煅烧7小时，煅烧后随炉冷却至室温，研磨至所需粒度即可。
作为对上述方案的进一步描述，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯80份、大豆秸秆60份、高粱秸秆50份、花生壳45份、木屑20份、助燃剂5.0份。
作为对上述方案的进一步描述，骤（1）所述盐酸摩尔浓度为15-16摩尔/升。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述球磨过程中添加质量分数占球磨物料1.0%的硅酸钠。
作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述烧制得到的助燃剂研磨至粒径大小在1-10微米之间。
Claims (5)
1.一种低渣生物质颗粒燃料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯70-90份、大豆秸秆50-70份、高粱秸秆30-60份、花生壳25-45份、木屑10-30份、助燃剂3.0-6.0份，所述助燃剂制备方法包括以下步骤：
（1）将天然沸石粉粉碎至粒径大小在10-30目范围，使用盐酸浸渍4-5小时，浸渍料液比为1:3.5-4.5，浸渍温度为80-90℃，浸渍结束后进行过滤得到的颗粒在60-70℃下干燥至含水量在3-5%之间；
（2）将氧化钾、氧化铝、氮化硅按照质量比为15-18:4-6:1-2的比例混合，在氮气保护下球磨2-3小时，球磨转速为300-340转/分钟，向得到的球磨物料中添加步骤（1）得到的干燥粉料，混合分散均匀，球磨物料与干燥粉料的混合质量比为15-18:4-6；
（3）将分散均匀的物料送入230-240℃预热的马弗炉中煅烧，升温速度为8-9℃/分钟，升温至680-700℃，煅烧5-7小时，煅烧后随炉冷却至室温，研磨至所需粒度即可。
2.如权利要求1所述一种低渣生物质颗粒燃料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：玉米芯75-80份、大豆秸秆55-60份、高粱秸秆45-50份、花生壳40-45份、木屑15-20份、助燃剂4.0-5.0份。
3.如权利要求1所述一种低渣生物质颗粒燃料，其特征在于，步骤（1）所述盐酸摩尔浓度为15-16摩尔/升。
4.如权利要求1所述一种低渣生物质颗粒燃料，其特征在于，步骤（2）所述球磨过程中添加质量分数占球磨物料0.8-1.0%的硅酸钠。
5.如权利要求1所述一种低渣生物质颗粒燃料，其特征在于，步骤（3）所述烧制得到的助燃剂研磨至粒径大小在1-10微米之间。
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