CN109321305A - 一种燃烧率高的生物质颗粒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物质燃料技术领域，具体涉及一种燃烧率高的生物质颗粒，包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆25～40份、大豆秸秆35～45份、稻壳12～20份、禽类粪便9～15份、柴胡药渣10～15份、板蓝根药渣10～16份、高氯酸铵0.12～0.16份、石蜡2～7份。本发明由玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣组成的原料，使生物质颗粒的原料来源广泛、易取，且燃烧时不产生硫化物等危害环境的物质，解决了废弃物的回收利用，利于环保、节能且燃烧后的结渣率低；添加高氯酸铵，由于高氯酸铵燃烧性好且热容高，在生物质颗粒燃烧过程中，能够充分释放热能，从而提高生物质颗粒的热值且减少燃烧产物的结渣率。
Description
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，具体涉及一种燃烧率高的生物质颗粒。
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，提供一种燃烧率高的生物质颗粒，它可以实现原料易获取、燃烧后的产物对环境友好，热值高，灰分少。
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：
一种燃烧率高的生物质颗粒，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆25～40份、大豆秸秆35～45份、稻壳12～20份、禽类粪便9～15份、柴胡药渣10～15份、板蓝根药渣10～16份、高氯酸铵0.12～0.16份、石蜡2～7份。
进一步地，还包括重量份数0.33～0.65份的引发剂。
进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或两种以上的组合物。
进一步地，其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入高氯酸铵、石蜡，调节高压釜压力为0.11～0.16Mpa、温度为33～39℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度350～390mmHg、加热蒸汽压力0.12～0.16Mpa、干燥温度33～36℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于双螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
进一步地，所述步骤4中，对双螺杆造粒机的参数进行设置：转速360rpm、温度44～48℃。
进一步地，所述步骤4中包括但不限于使用双螺杆造粒机。
本发明的有益效果：由玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣组成的原料，使生物质颗粒的原料来源广泛、易取，且燃烧时不产生硫化物等危害环境的物质，解决了废弃物的回收利用，利于环保、节能且燃烧后的结渣率低；添加高氯酸铵，由于高氯酸铵燃烧性好且热容高，在生物质颗粒燃烧过程中，能够充分释放热能，从而提高生物质颗粒的热值且减少燃烧产物的结渣率，使生物质颗粒的燃烧率高；添加石蜡，通过石蜡使原料中各组分间附着力提高，提高生物质颗粒的成型率，防止生物质颗粒在制作过程中出现碎块、松散等现象；添加引发剂，在生物质颗粒燃烧过程中，通过高温使引发剂反应，从而使生物质颗粒原料中的氧离子释放出来，从而提高燃烧效率，减少生物质颗粒燃烧后灰分的产生；步骤2中通过高压釜的催化，并通过调整高压釜的参数，使原料与高氯酸铵、石蜡能充分混合均匀，从而减少原料的间隙，提高制得的生物质颗粒的单位体积热值；步骤3中通过使用真空干燥机来进行脱水干燥，并调节真空干燥机的参数，使原料中的水分降低，从而使生物质颗粒的热值及燃烧率提高；步骤4中通过使用双螺杆造粒机且对双螺杆造粒机参数进行调整，使制得的生物质颗粒形状饱满、颗粒均匀，从而使生物质颗粒燃烧时，单位体积热值得到提升。
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
一种燃烧率高的生物质颗粒，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆25份、大豆秸秆40份、稻壳20份、禽类粪便9份、柴胡药渣12份、板蓝根药渣16份、高氯酸铵0.12份、石蜡5份。
还包括重量份数0.65份的引发剂。
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或两种以上的组合物。
其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入高氯酸铵、石蜡，调节高压釜压力为0.11Mpa、温度为36℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度390mmHg、加热蒸汽压力0.12Mpa、干燥温度34℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于双螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
所述步骤4中，对双螺杆造粒机的参数进行设置：转速360rpm、温度48℃。
所述步骤4中包括但不限于使用双螺杆造粒机。
实施例2
一种燃烧率高的生物质颗粒，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆35份、大豆秸秆45份、稻壳12份、禽类粪便12份、柴胡药渣15份、板蓝根药渣10份、高氯酸铵0.14份、石蜡7份。
还包括重量份数0.33份的引发剂。
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或两种以上的组合物。
其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入高氯酸铵、石蜡、重量份数为0.35份的亚硝酸钠，亚硝酸钠受热分解成氧气，从而提高生物质颗粒的燃烧效率，另外亚硝酸钠能够与生物质颗粒原料中的金属离子发生反应，从而减少生物质颗粒燃烧产物的结渣率，调节高压釜压力为0.13Mpa、温度为39℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度350mmHg、加热蒸汽压力0.14Mpa、干燥温度36℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于双螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
所述步骤4中，对双螺杆造粒机的参数进行设置：转速360rpm、温度44℃。
所述步骤4中包括但不限于使用双螺杆造粒机。
实施例3
一种燃烧率高的生物质颗粒，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆40份、大豆秸秆35份、稻壳15份、禽类粪便15份、柴胡药渣10份、板蓝根药渣13份、高氯酸铵0.16份、石蜡2份。
还包括重量份数0.42份的引发剂。
所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或两种以上的组合物。
其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入高氯酸铵、石蜡，调节高压釜压力为0.16Mpa、温度为33℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度370mmHg、加热蒸汽压力0.16Mpa、干燥温度33℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于双螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
所述步骤4中，对双螺杆造粒机的参数进行设置：转速360rpm、温度46℃。
所述步骤4中包括但不限于使用双螺杆造粒机。
为了更直观地说明本发明的技术效果，现对实施例1-3制备后的生物质颗粒的成形率、燃烧过程中的热值及燃烧后产物的灰分、结渣率进行统计，对比例为由现有技术制成的生物质颗粒，对比效果如下：
由上表得出：本发明能够显著提高生物质颗粒的热值、成形率，同时降低了燃烧产物的灰分、结渣率。
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 (6)
1.一种燃烧率高的生物质颗粒，其特征在于，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆25～40份、大豆秸秆35～45份、稻壳12～20份、禽类粪便9～15份、柴胡药渣10～15份、板蓝根药渣10～16份、高氯酸铵0.12～0.16份、石蜡2～7份。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧率高的生物质颗粒，其特征在于，还包括重量份数0.33～0.65份的引发剂。
3.根据权利要求2所述的一种燃烧率高的生物质颗粒，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或两种以上的组合物。
4.根据权利要求1所述的一种燃烧率高的生物质颗粒，其特征在于，其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、大豆秸秆、稻壳、禽类粪便、柴胡药渣、板蓝根药渣置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入高氯酸铵、石蜡，调节高压釜压力为0.11～0.16Mpa、温度为33～39℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度350～390mmHg、加热蒸汽压力0.12～0.16Mpa、干燥温度33～36℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于双螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种燃烧率高的生物质颗粒，其特征在于，所述步骤4中，对双螺杆造粒机的参数进行设置：转速360rpm、温度44～48℃。
6.根据权利要求4所述的一种燃烧率高的生物质颗粒，其特征在于，所述步骤4中包括但不限于使用双螺杆造粒机。
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