CN108913269A - 一种麦秸秆生物质颗粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物燃料技术领域，具体涉及一种麦秸秆生物质颗粒，包括麦秸秆55～75份、稻壳30～45份、玉米秸秆25～32份、水草15～18份、锯末22～40份、脱硫煤渣20～35份、中药材药渣50～60份、石膏5～12份、膨松剂0.8～5份、石蜡10～30份、角鲨烷粉末8～20份。还提供一种制备方法，包括晒干、切段、粉碎、混合、搅拌、压制成型、烘干、造粒、包装。本发明在原料中添加脱硫煤渣、锯末，使生物质颗粒燃烧时，燃值较传统生物质颗粒的燃值更高；添加石膏，由于石膏的固结性较好，使制得的生物质颗粒成型率高，且不易松散；添加膨松剂，使生物质颗粒在燃烧时，使生物质颗粒松散开来，使生物质颗粒能够充分燃烧。

Description

一种麦秸秆生物质颗粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物燃料技术领域，具体涉及一种麦秸秆生物质颗粒及其制备方法。
背景技术
生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等，其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地利等国为例，生物能源的应用规模，分别占该国一次性能源消耗量的4％、16％和10％；在美国，生物能源发电的总装机容量已超过1MW，单机容量达10～25MW；在欧美，针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。中国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来，中国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高。但中国生物质能的利用研究主要集中在大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化集中供气技术和垃圾填埋发电技术等项目，对于生物质能颗粒燃料产品的生产加工与直接燃烧利用的研究还刚刚起步。中国是能源消耗大国，调整能源结构，利用生物质能是必然选择。生物质经过压缩成型后，其体积大幅减小从而更便于运输、贮存和使用，解决了生物质大规模利用的关键难题，因此该技术及设备非常适合于生物质发电、工业锅炉的清洁能源改造、农村新型炊事燃料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种麦秸秆生物质颗粒，它可以实现提供成型率更高、燃值更高、防霉变的生物质颗粒，还提供一种制备方法，它可以实现通过该制备方法能够使生物质颗粒原料组分之间混合度高、成型率高、便于规模生产。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种麦秸秆生物质颗粒，包括如下以重量份数计的原料：麦秸秆55～75份、稻壳30～45份、玉米秸秆25～32份、水草15～18份、锯末22～40份、脱硫煤渣20～35份、中药材药渣50～60份、石膏5～12份、膨松剂0.8～5份、石蜡10～30份、角鲨烷粉末8～20份。
进一步地，所述膨松剂为磷酸氢钙。
进一步地，所述石蜡重量份数为12～18份。
一种麦秸秆生物质颗粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、晒干：将麦秸秆、稻壳、玉米秸秆、水草、锯末、脱硫煤渣、中药材药渣放置于日光下进行暴晒；
步骤2、切段：将步骤1中晒干后的原料置入切段机中进行切段，并切段成2-5cm；
步骤3、粉碎：将步骤2中切段后的原料置入粉碎机中进行粉碎；
步骤4、混合：将石膏、角鲨烷粉末置入步骤3粉碎后的原料中并将混合原料置入高速混合机中进行混合；
步骤5、搅拌：将步骤4混合后的混合原料置入反应釜中，并由反应釜的顶部倒入膨松剂，进行搅拌至均匀；
步骤6、压制成型：将石蜡置入步骤5搅拌后的混合原料中，并将混合原料置入压制机中，压制成型；
步骤7、烘干：将步骤6压制后的混合原料置入烘干机中进行烘干，烘干时间为25～38min；
步骤8、造粒：将步骤7烘干后的原料置入双螺杆造粒机中进行造粒，并得到生物质颗粒；
步骤9、包装：将步骤8造粒后的生物质颗粒进行包装。
进一步地,所述步骤5搅拌中，搅拌在加热条件下进行。
进一步地,所述加热条件为：加热温度为180～230℃，加热时间为15～35min。
进一步地,所述步骤7烘干中，烘干时间为30min。
进一步地，所述步骤8造粒中，造粒设备包括但不限定于使用双螺杆造粒机。
本发明的有益效果：
在原料中添加脱硫煤渣、锯末，使生物质颗粒燃烧时，燃值较传统生物质颗粒的燃值更高；添加石膏，由于石膏的固结性较好，使制得的生物质颗粒成型率高，且不易松散；添加膨松剂，使生物质颗粒在燃烧时，膨松剂能够受热，使生物质颗粒内部产生气泡，从而使生物质颗粒松散开来，使生物质颗粒能够充分燃烧；添加石蜡，由于石蜡在受热时，能够充分发挥生物质颗粒内部的潜热，从而使生物质颗粒燃烧时的燃值更高；添加角鲨烷粉末，由于角鲨烷能够进行防菌、防霉变，使生物质颗粒在储存时，能够防止霉变，将膨松剂设置为磷酸氢钙，磷酸氢钙的蓬松效果更好，且价格低廉，利于降低成本；
在制备方法中，通过晒干步骤，能够将原料中的水分充分晒干，利于生物质颗粒的燃烧，通过混合步骤，使生物质颗粒的混合原料之间，融合度更高，通过搅拌步骤，使膨松剂能够更好地混合入原料之间，通过设置烘干时间，使生物质颗粒各原料组分之间保持良好的固结性，提高生物质颗粒的成型率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种麦秸秆生物质颗粒，包括如下以重量份数计的原料：麦秸秆60份、稻壳45份、玉米秸秆30份、水草15份、锯末40份、脱硫煤渣35份、中药材药渣60份、石膏5份、膨松剂5份、石蜡10份、角鲨烷粉末20份，其中所述膨松剂为磷酸氢钙，所述石蜡重量份数为12份。
测得生物质颗粒燃烧时的燃值为：3858.3Kcal\kg。
实施例2
一种麦秸秆生物质颗粒，包括如下以重量份数计的原料：麦秸秆75份、稻壳35份、玉米秸秆32份、水草15.8份、锯末22份、脱硫煤渣25份、中药材药渣57份、石膏10份、膨松剂2份、石蜡20份、角鲨烷粉末15份，其中所述膨松剂请参考实施例1，石蜡重量份数为18份。
测得生物质颗粒燃烧时的燃值为：4305.1Kcal\kg。
实施例3
一种麦秸秆生物质颗粒，包括如下以重量份数计的原料：麦秸秆55份、稻壳30份、玉米秸秆25份、水草18份、锯末30份、脱硫煤渣20份、中药材药渣50份、石膏12份、膨松剂0.8份、石蜡30份、角鲨烷粉末8份，其中所述膨松剂请参考实施例1，石蜡重量份数为16份。
测得生物质颗粒燃烧时的燃值为：3652Kcal\kg。
本发明还提供一种麦秸秆生物质颗粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、晒干：将麦秸秆、稻壳、玉米秸秆、水草、锯末、脱硫煤渣、中药材药渣放置于日光下进行暴晒；
步骤2、切段：将步骤1中晒干后的原料置入切段机中进行切段，并切段成2-5cm；
步骤3、粉碎：将步骤2中切段后的原料置入粉碎机中进行粉碎；
步骤4、混合：将石膏、角鲨烷粉末置入步骤3粉碎后的原料中并将混合原料置入高速混合机中进行混合；
步骤5、搅拌：将步骤4混合后的混合原料置入反应釜中，并由反应釜的顶部倒入膨松剂，进行搅拌至均匀；
步骤6、压制成型：将石蜡置入步骤5搅拌后的混合原料中，并将混合原料置入压制机中，压制成型；
步骤7、烘干：将步骤6压制后的混合原料置入烘干机中进行烘干，烘干时间为25～38min；
步骤8、造粒：将步骤7烘干后的原料置入双螺杆造粒机中进行造粒，并得到生物质颗粒；
步骤9、包装：将步骤8造粒后的生物质颗粒进行包装。
所述步骤5搅拌中，搅拌在加热条件下进行，使各原料之间充分搅拌混合。
所述加热条件为：加热温度为180～230℃，加热时间为15～35min，能够不破坏各组分原料间的分子结构，且使组分原料之间融合度更高。
所述步骤7烘干中，烘干时间为30min。
所述步骤8造粒中，造粒设备包括但不限定于使用双螺杆造粒机。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于，包括如下以重量份数计的原料：麦秸秆55～75份、稻壳30～45份、玉米秸秆25～32份、水草15～18份、锯末22～40份、脱硫煤渣20～35份、中药材药渣50～60份、石膏5～12份、膨松剂0.8～5份、石蜡10～30份、角鲨烷粉末8～20份。
2.根据权利要求1所述的一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于，所述膨松剂为磷酸氢钙。
3.根据权利要求1所述的一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于，所述石蜡重量份数为12～18份。
4.一种根据权利要求1所述的麦秸秆生物质颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、晒干：将麦秸秆、稻壳、玉米秸秆、水草、锯末、脱硫煤渣、中药材药渣放置于日光下进行暴晒；
步骤2、切段：将步骤1中晒干后的原料置入切段机中进行切段，并切段成2-5cm；
步骤3、粉碎：将步骤2中切段后的原料置入粉碎机中进行粉碎；
步骤4、混合：将石膏、角鲨烷粉末置入步骤3粉碎后的原料中并将混合原料置入高速混合机中进行混合；
步骤5、搅拌：将步骤4混合后的混合原料置入反应釜中，并由反应釜的顶部倒入膨松剂，进行搅拌至均匀；
步骤6、压制成型：将石蜡置入步骤5搅拌后的混合原料中，并将混合原料置入压制机中，压制成型；
步骤7、烘干：将步骤6压制后的混合原料置入烘干机中进行烘干，烘干时间为25～38min；
步骤8、造粒：将步骤7烘干后的原料置入双螺杆造粒机中进行造粒，并得到生物质颗粒；
步骤9、包装：将步骤8造粒后的生物质颗粒进行包装。
5.根据权利要求4所述的一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于,所述步骤5搅拌中，搅拌在加热条件下进行。
6.根据权利要求5所述的一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于,所述加热条件为：加热温度为180～230℃，加热时间为15～35min。
7.根据权利要求4所述的一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于,所述步骤7烘干中，烘干时间为30min。
8.根据权利要求4所述的一种麦秸秆生物质颗粒，其特征在于，所述步骤8造粒中，造粒设备包括但不限定于使用双螺杆造粒机。
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