CN109468151A - 一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，按重量份组分，包括以下组份：木屑末30‑50份、秸秆20‑40份、谷壳20‑40份、有机固体垃圾5‑10份、膨润土1‑5份、煤粉5‑20份、增氧剂0.1‑1份、助燃剂2‑5份、固硫剂2‑7份、防潮剂1‑5份。本发明提供了一种高热值的生物质颗粒燃料，在实际使用时，将生物质能源、有机固体垃圾进行有机结合使用，所生产出的生物质颗粒燃料粘结度好，高热能值，燃烧效率高，燃烧污染小，有利于生态环境的建设，适当加入一些煤粉，可以增强燃烧效果，提高燃烧的热能值，而且在燃料的内部添加防潮剂，可以有利于燃料的存储，避免燃料受潮、回潮，进而提高其燃烧质量，同时避免了燃料受潮而导致燃烧热能值差的问题。

Description

一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法

技术领域

本发明涉及生物质颗粒燃料技术领域，具体是一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法。

背景技术

以木屑、竹屑、树枝、秸秆、植物壳等为原料，经过专业机械、特殊工艺，无任何化学添加剂，高压低温压缩成型的颗粒状燃料统称为生物质颗粒燃料。生物质颗粒燃料发热量高，清洁无污染，是替代化石能源的高科技环保产品。生物质颗粒燃料在燃烧时所释放出的CO2大体上相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2，所以生物质颗粒的温室气体CO2为零排放。生物质燃料属于可再生能源。只要有阳光存在，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能源就不会枯竭，温室气体保持动态平衡，没有任何的环境污染问题。生物质颗粒燃料的加工程序如下：原料粉碎–原料筛选–烘干–高温压制成型–冷却–包装。

虽然生物质颗粒燃料具有众多优势，但普通的生物质颗粒燃料中含有较高的Al、Ca、Fe、K、Mg等碱金属元素使其在燃烧过程中容易结渣、易积灰、燃烧不充分，导致燃烧效率低、产生的热能值低的问题，而且生物质颗粒燃料容易受潮，进而影响其燃烧质量。因此，本领域技术人员提供了一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高热值的生物质颗粒燃料，按重量份组分，包括以下组份：木屑末30-50份、秸秆20-40份、谷壳20-40份、有机固体垃圾5-10份、膨润土1-5份、煤粉5-20份、增氧剂0.1-1份、助燃剂2-5份、固硫剂2-7份、防潮剂1-5份。

作为本发明进一步的方案：按重量份组分，包括以下组份：木屑末35-45份、秸秆25-35份、谷壳25-35份、有机固体垃圾6-8份、膨润土2-4份、煤粉10-15份、增氧剂0.4-0.8份、助燃剂3-4份、固硫剂4-6份、防潮剂2-4份。

作为本发明再进一步的方案：按重量份组分，包括以下组份：木屑末40份、秸秆30份、谷壳30份、有机固体垃圾7份、膨润土3份、煤粉12份、增氧剂0.5份、助燃剂3份、固硫剂5份、防潮剂3份。

作为本发明再进一步的方案：所述木屑末采用松木锯末、杂木锯末、落叶松木屑、杨树木屑和柳树木屑等中的一种或多种混合。

作为本发明再进一步的方案：所述秸秆采用小麦秸秆粉末、玉米秸秆粉末或向日葵秸秆粉末等中的一种或多种混合。

作为本发明再进一步的方案：所述谷壳采用稻谷壳、豆壳、花生壳等中的一种或多种混合。

作为本发明再进一步的方案：所述固硫剂选自生石灰、碳酸钙中的一种或多种混合。

作为本发明再进一步的方案：所述防潮剂按其重量份组分为：石蜡15份、聚乙烯蜡10份、松香5份、聚乙烯醇缩丁醛12份、硬酯酸1份、改性醇酸树脂2份、氢氧化钠2份、水65份。

作为本发明再进一步的方案：所述防潮剂的制备方法：将石蜡、聚乙烯蜡、松香、聚乙烯醇缩丁醛、硬酯酸、改性醇酸树脂混合后加热升温，搅拌溶解，并继续升温至150℃，缓缓加入事先溶解好的浓度为25％、温度为80℃-90℃的氢氧化钠溶液，调节PH值7-9，继续升温至170℃，保温1小时，再加入90℃-100℃的热水，搅拌乳化50min，冷却至室温即得防潮剂。

上述一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，其制备方法为以下步骤：

S1：将木屑末、秸秆、谷壳进行烘干，粉碎，制得粉料；

S2：将有机固体垃圾通过粉碎机碎至40-90目，得粉料，将所得粉料除臭烘干至水分含量≤15％，与S1所得粉料放入混合机中进行混合搅拌，时间为15min，然后掺入膨润土和煤粉继续搅拌15min，得混料；

S3：在S2结束后，将混料倒入搅拌箱内，对混料进行均匀搅拌，先顺时针搅拌30min，再逆时针搅拌30min，期间将增氧剂、助燃剂、固硫剂、防潮剂依次加入搅拌箱内，其温度控制在70-100℃，得混料；

S4：将S3所得混料进行挤压、烘干、造粒，得所述生物质颗粒燃料，其中烘干在烘箱内进行，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h，挤压制粒的温度为80-100℃，压力为50-150Mpa，即所得生物质颗粒燃料粒径为0.5-1mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，在实际使用时，将生物质能源、有机固体垃圾进行有机结合使用，所生产出的生物质颗粒燃料粘结度好，高热能值，燃烧效率高，燃烧污染小，有利于生态环境的建设，适当加入一些煤粉，可以增强燃烧效果，提高燃烧的热能值，而且在燃料的内部添加防潮剂，可以有利于燃料的存储，避免燃料受潮、回潮，进而提高其燃烧质量，同时避免了燃料受潮而导致燃烧热能值差的问题。

附图说明

图1为一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法的组分图；

图2为一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法的制备流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，

实施例1

一种高热值的生物质颗粒燃料，按重量份组分，包括以下组份：木屑末30-50份、秸秆20-40份、谷壳20-40份、有机固体垃圾5-10份、膨润土1-5份、煤粉5-20份、增氧剂0.1-1份、助燃剂2-5份、固硫剂2-7份、防潮剂1-5份。

进一步的，木屑末采用松木锯末、杂木锯末、落叶松木屑、杨树木屑和柳树木屑等中的一种或多种混合。

再进一步的，秸秆采用小麦秸秆粉末、玉米秸秆粉末或向日葵秸秆粉末等中的一种或多种混合。

再进一步的，谷壳采用稻谷壳、豆壳、花生壳等中的一种或多种混合。

再进一步的，固硫剂选自生石灰、碳酸钙中的一种或多种混合。

再进一步的，防潮剂按其重量份组分为：石蜡15份、聚乙烯蜡10份、松香5份、聚乙烯醇缩丁醛12份、硬酯酸1份、改性醇酸树脂2份、氢氧化钠2份、水65份。

再进一步的，防潮剂的制备方法：将石蜡、聚乙烯蜡、松香、聚乙烯醇缩丁醛、硬酯酸、改性醇酸树脂混合后加热升温，搅拌溶解，并继续升温至150℃，缓缓加入事先溶解好的浓度为25％、温度为80℃-90℃的氢氧化钠溶液，调节PH值7-9，继续升温至170℃，保温1小时，再加入90℃-100℃的热水，搅拌乳化50min，冷却至室温即得防潮剂。

再进一步的，上述的一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，其制备方法为以下步骤：

S1：将木屑末、秸秆、谷壳进行烘干，粉碎，制得粉料；

S2：将有机固体垃圾通过粉碎机碎至40-90目，得粉料，将所得粉料除臭烘干至水分含量≤15％，与S1所得粉料放入混合机中进行混合搅拌，时间为15min，然后掺入膨润土和煤粉继续搅拌15min，得混料；

S3：在S2结束后，将混料倒入搅拌箱内，对混料进行均匀搅拌，先顺时针搅拌30min，再逆时针搅拌30min，期间将增氧剂、助燃剂、固硫剂、防潮剂依次加入搅拌箱内，其温度控制在70-100℃，得混料；

S4：将S3所得混料进行挤压、烘干、造粒，得所述生物质颗粒燃料，其中烘干在烘箱内进行，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h，挤压制粒的温度为80-100℃，压力为50-150Mpa，即所得生物质颗粒燃料粒径为0.5-1mm。

实施例2

一种高热值的生物质颗粒燃料，按重量份组分，包括以下组份：木屑末35-45份、秸秆25-35份、谷壳25-35份、有机固体垃圾6-8份、膨润土2-4份、煤粉10-15份、增氧剂0.4-0.8份、助燃剂3-4份、固硫剂4-6份、防潮剂2-4份。

进一步的，木屑末采用松木锯末、杂木锯末、落叶松木屑、杨树木屑和柳树木屑等中的一种或多种混合。

再进一步的，秸秆采用小麦秸秆粉末、玉米秸秆粉末或向日葵秸秆粉末等中的一种或多种混合。

再进一步的，谷壳采用稻谷壳、豆壳、花生壳等中的一种或多种混合。

再进一步的，固硫剂选自生石灰、碳酸钙中的一种或多种混合。

再进一步的，防潮剂按其重量份组分为：石蜡15份、聚乙烯蜡10份、松香5份、聚乙烯醇缩丁醛12份、硬酯酸1份、改性醇酸树脂2份、氢氧化钠2份、水65份。

再进一步的，防潮剂的制备方法：将石蜡、聚乙烯蜡、松香、聚乙烯醇缩丁醛、硬酯酸、改性醇酸树脂混合后加热升温，搅拌溶解，并继续升温至150℃，缓缓加入事先溶解好的浓度为25％、温度为80℃-90℃的氢氧化钠溶液，调节PH值7-9，继续升温至170℃，保温1小时，再加入90℃-100℃的热水，搅拌乳化50min，冷却至室温即得防潮剂。

再进一步的，上述的一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，其制备方法为以下步骤：

S1：将木屑末、秸秆、谷壳进行烘干，粉碎，制得粉料；

S2：将有机固体垃圾通过粉碎机碎至40-90目，得粉料，将所得粉料除臭烘干至水分含量≤15％，与S1所得粉料放入混合机中进行混合搅拌，时间为15min，然后掺入膨润土和煤粉继续搅拌15min，得混料；

S3：在S2结束后，将混料倒入搅拌箱内，对混料进行均匀搅拌，先顺时针搅拌30min，再逆时针搅拌30min，期间将增氧剂、助燃剂、固硫剂、防潮剂依次加入搅拌箱内，其温度控制在70-100℃，得混料；

S4：将S3所得混料进行挤压、烘干、造粒，得所述生物质颗粒燃料，其中烘干在烘箱内进行，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h，挤压制粒的温度为80-100℃，压力为50-150Mpa，即所得生物质颗粒燃料粒径为0.5-1mm。

实施例3

一种高热值的生物质颗粒燃料，按重量份组分，包括以下组份：木屑末40份、秸秆30份、谷壳30份、有机固体垃圾7份、膨润土3份、煤粉12份、增氧剂0.5份、助燃剂3份、固硫剂5份、防潮剂3份。

进一步的，木屑末采用松木锯末、杂木锯末、落叶松木屑、杨树木屑和柳树木屑等中的一种或多种混合。

再进一步的，秸秆采用小麦秸秆粉末、玉米秸秆粉末或向日葵秸秆粉末等中的一种或多种混合。

再进一步的，谷壳采用稻谷壳、豆壳、花生壳等中的一种或多种混合。

再进一步的，固硫剂选自生石灰、碳酸钙中的一种或多种混合。

再进一步的，防潮剂按其重量份组分为：石蜡15份、聚乙烯蜡10份、松香5份、聚乙烯醇缩丁醛12份、硬酯酸1份、改性醇酸树脂2份、氢氧化钠2份、水65份。

再进一步的，防潮剂的制备方法：将石蜡、聚乙烯蜡、松香、聚乙烯醇缩丁醛、硬酯酸、改性醇酸树脂混合后加热升温，搅拌溶解，并继续升温至150℃，缓缓加入事先溶解好的浓度为25％、温度为80℃-90℃的氢氧化钠溶液，调节PH值7-9，继续升温至170℃，保温1小时，再加入90℃-100℃的热水，搅拌乳化50min，冷却至室温即得防潮剂。

再进一步的，上述的一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，其制备方法为以下步骤：

S1：将木屑末、秸秆、谷壳进行烘干，粉碎，制得粉料；

S2：将有机固体垃圾通过粉碎机碎至40-90目，得粉料，将所得粉料除臭烘干至水分含量≤15％，与S1所得粉料放入混合机中进行混合搅拌，时间为15min，然后掺入膨润土和煤粉继续搅拌15min，得混料；

S3：在S2结束后，将混料倒入搅拌箱内，对混料进行均匀搅拌，先顺时针搅拌30min，再逆时针搅拌30min，期间将增氧剂、助燃剂、固硫剂、防潮剂依次加入搅拌箱内，其温度控制在70-100℃，得混料；

S4：将S3所得混料进行挤压、烘干、造粒，得所述生物质颗粒燃料，其中烘干在烘箱内进行，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h，挤压制粒的温度为80-100℃，压力为50-150Mpa，即所得生物质颗粒燃料粒径为0.5-1mm。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，按重量份组分，包括以下组份：木屑末30-50份、秸秆20-40份、谷壳20-40份、有机固体垃圾5-10份、膨润土1-5份、煤粉5-20份、增氧剂0.1-1份、助燃剂2-5份、固硫剂2-7份、防潮剂1-5份。

2.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，按重量份组分，包括以下组份：木屑末35-45份、秸秆25-35份、谷壳25-35份、有机固体垃圾6-8份、膨润土2-4份、煤粉10-15份、增氧剂0.4-0.8份、助燃剂3-4份、固硫剂4-6份、防潮剂2-4份。

3.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，按重量份组分，包括以下组份：木屑末40份、秸秆30份、谷壳30份、有机固体垃圾7份、膨润土3份、煤粉12份、增氧剂0.5份、助燃剂3份、固硫剂5份、防潮剂3份。

4.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述木屑末采用松木锯末、杂木锯末、落叶松木屑、杨树木屑和柳树木屑等中的一种或多种混合。

5.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述秸秆采用小麦秸秆粉末、玉米秸秆粉末或向日葵秸秆粉末等中的一种或多种混合。

6.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述谷壳采用稻谷壳、豆壳、花生壳等中的一种或多种混合。

7.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述固硫剂选自生石灰、碳酸钙中的一种或多种混合。

8.根据权利要求1所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述防潮剂按其重量份组分为：石蜡15份、聚乙烯蜡10份、松香5份、聚乙烯醇缩丁醛12份、硬酯酸1份、改性醇酸树脂2份、氢氧化钠2份、水65份。

9.根据权利要求8所述的一种高热值的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述防潮剂的制备方法：将石蜡、聚乙烯蜡、松香、聚乙烯醇缩丁醛、硬酯酸、改性醇酸树脂混合后加热升温，搅拌溶解，并继续升温至150℃，缓缓加入事先溶解好的浓度为25％、温度为80℃-90℃的氢氧化钠溶液，调节PH值7-9，继续升温至170℃，保温1小时，再加入90℃-100℃的热水，搅拌乳化50min，冷却至室温即得防潮剂。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的一种高热值的生物质颗粒燃料及制备方法，其特征在于，其制备方法为以下步骤：

S1：将木屑末、秸秆、谷壳进行烘干，粉碎，制得粉料；

S2：将有机固体垃圾通过粉碎机碎至40-90目，得粉料，将所得粉料除臭烘干至水分含量≤15％，与S1所得粉料放入混合机中进行混合搅拌，时间为15min，然后掺入膨润土和煤粉继续搅拌15min，得混料；

S3：在S2结束后，将混料倒入搅拌箱内，对混料进行均匀搅拌，先顺时针搅拌30min，再逆时针搅拌30min，期间将增氧剂、助燃剂、固硫剂、防潮剂依次加入搅拌箱内，其温度控制在70-100℃，得混料；

S4：将S3所得混料进行挤压、烘干、造粒，得所述生物质颗粒燃料，其中烘干在烘箱内进行，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-2h，挤压制粒的温度为80-100℃，压力为50-150Mpa，即所得生物质颗粒燃料粒径为0.5-1mm。