CN108998135A - 一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,主要原料为秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣。有机质污泥中虽然含有大量的可燃性有机物,但是由于其来源,可能含有大量有害病菌,传统方法通过发酵来改善其组成,降低其危害并提升燃烧效果,但是该方法耗时长,人工成本和时间成本都非常高,本发明中通过降低其加入量并加入苛化白泥渣来克服以上缺点,一方面苛化白泥渣含有强碱性物质,对微生物病菌有非常强的抑制作用;另一方面苛化白泥渣使造纸的副产物,含有大量的纸浆纤维,燃烧性能好;同时其与秸秆、松树木屑和有机质污泥共同使用后,还可以起到粘合剂的作用,可以较大幅度的提升燃烧效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物质燃料领域,特别地,涉及一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法。
背景技术
我国每年大约有6亿吨以上的农业废弃物(秸秆、稻壳等)及大量的林业废弃物(木屑)。如何利用这些废弃生物质资源开发燃烧效率高、洁净、方便的优质燃料来替代传统燃料,对改善我国能源结构、促进工业可持续发展具有重要意义。生物质直接燃烧技术是指应用生物质燃料直接燃烧产生热量,进行转化或直接利用的技术。秸秆、木屑等生物质燃料直接燃烧技术成本低、直燃高效率、有些技术无需热能转换等特点,是国内外重点推广方式之一。
我国造纸工业与欧美发达国家的本质区别在于制浆种类。国外以木浆为主,我国木浆、非木浆(稻草、麦草、龙须草、芦苇等为原料)造纸工艺约各占50%。造纸苛化白泥渣是指化学制浆法-烧碱法产生的制浆黑液经提取、蒸发浓缩形成固含量50%~70%的碱和有机物,然后将浓缩液放在碱回收锅炉中燃烧,烧去有机物,得到主要成分是碳酸钠Na2CO3和Na2S的熔融物。熔融物溶于水中形成绿液,加入消化石灰,经过苛化工艺使碳酸钠转化为氢氧化钠,氢氧化钙形成碳酸钙沉淀。苛化后的悬浊液经澄清、洗涤、过滤后的滤液再循环用于制浆,同时得到的沉淀物碳酸钙经过浓缩、真空脱水形成-苛化白泥渣。
苛化过程形成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,沉淀碳酸钙就是碱回收过程产生的白泥渣,其中含有部分未反应完全的氢氧化钙(Ca(OH)2)和部分残碱(Na+),因此苛化白泥渣又称碱性白泥渣。
发明内容
本发明目的在于提供一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,以解决技术问题。
一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,包括以下步骤:
A、将秸秆晒干,控制含水率在5-8%;
B、将秸秆粉碎,控制粒径在5cm以下;
C、将有机质污泥用磁选装置去铁后,进行挤压成型,得到污泥泥饼,晒干,控制含水率在15-25%;
D、将经过真空脱水后的苛化白泥渣再经过晒干,将含水率控制在3-5%;
E、将秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣按比例混合后,即可得到高卡值的回收生物质燃料。
优选的,所述的秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆中的任意一种或者两种或两种以上的混合物。
优选的,所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 70-85%
松树木屑 1.5-2.5%
有机质污泥 8-12%
苛化白泥渣 余量。
松脂(pine oleoresin)是割开松树树体后流出来的含油树脂。树木生理活动的产物,主要由萜类化合物组成。刚流出的松脂是无色透明的油状液体,暴露在空气中后随萜烃化后物的逐渐挥发而变稠,最后成为白色或黄色的固态物质──毛松香。松脂是制造松香和松节油的原料。由于使用松脂的成本相对较高,本发明中加入松树木屑,含有一定的松脂成分,同样起到助燃作用。
本发明具有以下有益效果:本发明的高卡值的回收生物质燃料的制备方法,主要原料为秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣。有机质污泥中虽然含有大量的可燃性有机物,但是由于其来源,可能含有大量有害病菌,传统方法通过发酵来改善其组成,降低其危害并提升燃烧效果,但是该方法耗时长,人工成本和时间成本都非常高,本发明中通过降低其加入量并加入苛化白泥渣来克服以上缺点,一方面苛化白泥渣含有强碱性物质,对微生物病菌有非常强的抑制作用;另一方面苛化白泥渣使造纸的副产物,含有大量的纸浆纤维,燃烧性能好;同时其与秸秆、松树木屑和有机质污泥共同使用后,还可以起到粘合剂的作用,可以较大幅度的提升燃烧效果。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将秸秆晒干,控制含水率在5-8%;
B、将秸秆粉碎,控制粒径在5cm以下;
C、将有机质污泥用磁选装置去铁后,进行挤压成型,得到污泥泥饼,晒干,控制含水率在15-25%;
D、将经过真空脱水后的苛化白泥渣再经过晒干,将含水率控制在3-5%;
E、将秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣按比例混合后,即可得到高卡值的回收生物质燃料。
所述的秸秆为小麦秸秆。
所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 80%
松树木屑 2%
有机质污泥 9%
苛化白泥渣 余量。
实施例2
一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将秸秆晒干,控制含水率在5-8%;
B、将秸秆粉碎,控制粒径在5cm以下;
C、将有机质污泥用磁选装置去铁后,进行挤压成型,得到污泥泥饼,晒干,控制含水率在15-25%;
D、将经过真空脱水后的苛化白泥渣再经过晒干,将含水率控制在3-5%;
E、将秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣按比例混合后,即可得到高卡值的回收生物质燃料。
所述的秸秆为小麦秸秆和水稻秸秆的混合物,小麦秸秆和水稻秸秆的重量比为1:1。
所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 85%
松树木屑 1.5%
有机质污泥 8%
苛化白泥渣 余量。
:实施例3
一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将秸秆晒干,控制含水率在5-8%;
B、将秸秆粉碎,控制粒径在5cm以下;
C、将有机质污泥用磁选装置去铁后,进行挤压成型,得到污泥泥饼,晒干,控制含水率在15-25%;
D、将经过真空脱水后的苛化白泥渣再经过晒干,将含水率控制在3-5%;
E、将秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣按比例混合后,即可得到高卡值的回收生物质燃料。
所述的秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆的混合物,小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆的重量比为3:2:1。
所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 70%
松树木屑 2.5%
有机质污泥 12%
苛化白泥渣 余量。
实施例4
一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将秸秆晒干,控制含水率在5-8%;
B、将秸秆粉碎,控制粒径在5cm以下;
C、将有机质污泥用磁选装置去铁后,进行挤压成型,得到污泥泥饼,晒干,控制含水率在15-25%;
D、将经过真空脱水后的苛化白泥渣再经过晒干,将含水率控制在3-5%;
E、将秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣按比例混合后,即可得到高卡值的回收生物质燃料。
所述的秸秆为玉米秸秆。
所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 75%
松树木屑 2.5%
有机质污泥 10%
苛化白泥渣 余量。
对比实施例1
将实施例1中的苛化白泥渣去除,其余制备条件不变。
对比实施例2
将实施例1中的有机质污泥和苛化白泥渣替换为高锰酸钾,其余制备条件不变。
检测实施例1-4和对比实施例1-2的生物质燃料的卡值,得到下表。
表1:各实施例中生物质燃料的卡值
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比实施例1 | 对比实施例2 | |
卡值(大卡) | 5510 | 5260 | 5250 | 5430 | 4590 | 4860 |
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将秸秆晒干,控制含水率在5-8%;
B、将秸秆粉碎,控制粒径在5cm以下;
C、将有机质污泥用磁选装置去铁后,进行挤压成型,得到污泥泥饼,晒干,控制含水率在15-25%;
D、将经过真空脱水后的苛化白泥渣再经过晒干,将含水率控制在3-5%;
E、将秸秆、松树木屑、有机质污泥和苛化白泥渣按比例混合后,即可得到高卡值的回收生物质燃料。
2.如权利要求1所述的高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,所述的秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆中的任意一种或者两种或两种以上的混合物。
3.如权利要求1所述的高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 70-85%
松树木屑 1.5-2.5%
有机质污泥 8-12%
苛化白泥渣 余量。
4.如权利要求3所述的高卡值的回收生物质燃料的制备方法,其特征在于,所述的高卡值的回收生物质燃料中,各原料的重量百分比的含量为:
秸秆 80%
松树木屑 2%
有机质污泥 9%
苛化白泥渣 余量。
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