CN110591782A - 一种生物质颗粒生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物质燃料领域，尤其为一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：选择农林业废弃物为原料；将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；压缩成型的成品按客户要求进行包装；包装成品入库，并置于低温干燥处保存。本发明，利用了大量的秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末等农业废弃物，不仅大大的减少了焚烧秸秆等活动对空气的污染，而且提高了其自身的使用价值，更加的环保。

Description

一种生物质颗粒生产工艺
技术领域
本发明涉及生物质燃料领域，具体为一种生物质颗粒生产工艺。
背景技术
我国是一个能源消耗大国，一方面能源供需矛盾突出，一方面是粗放使用煤，环境破坏严重，而作为煤的替代品，生物质颗粒使用日益广泛，它的“零”排放、热值高是其迅速发展的动力。大力发展生物颗粒加工，有利于实现资源就地转化增值，带动经济增长和农民增收。加快发展低碳、绿色、环保产业是发挥比较优势的必然选择，为此我们提出一种生物质颗粒生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质颗粒生产工艺，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：
一种生物质颗粒生产工艺，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
进一步的，所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
进一步的，步骤（2）中将原料中的一部分切成0.1-0.8cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
进一步的，步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为13-18 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为5-10wt％。
进一步的，将烘干后的原材料经过蒸汽压力为10-20MPa、温度为80-100℃保持5-10min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在5-8mm、密度在0.6 -1.0t/m3、表面的有效孔隙度为15-20%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.1-0.3%。
进一步的，步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
进一步的，原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
进一步的，所述原料的成分及成分质量包括秸秆40-50 份、果壳20-30 份、树枝与树皮混合10-30份、木屑、刨花以及锯末混合20-30。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用了大量的秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末等农业废弃物，不仅大大的减少了焚烧秸秆等活动对空气的污染，而且提高了其自身的使用价值，更加的环保。
使用本发明的生物颗粒，替代燃煤，有良好的节能效果。同时，生产过程可消耗秸秆、农林废弃物，变废为宝、有效保护了生态环境。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例一
本发明提供一种技术方案：
一种生物质颗粒生产工艺，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
步骤（2）中将原料中的一部分切成0.1cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为13 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为5wt％。
将烘干后的原材料经过蒸汽压力为10MPa-20MPa、温度为80℃保持5min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在5mm、密度在0.6 t/m3、表面的有效孔隙度为15%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.1%。
步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
所述原料的成分及成分质量包括秸秆40 份、果壳20份、树枝与树皮混合10份、木屑、刨花以及锯末混合20。
实施例二
本发明提供一种技术方案：
一种生物质颗粒生产工艺，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
步骤（2）中将原料中的一部分切成0.3cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为15 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为6wt％。
将烘干后的原材料经过蒸汽压力为13MPa、温度为85℃保持6min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在6mm、密度在0.7t/m3、表面的有效孔隙度为16%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.1%。
步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
所述原料的成分及成分质量包括秸秆43 份、果壳23 份、树枝与树皮混合19份、木屑、刨花以及锯末混合24。
实施例三
本发明提供一种技术方案：
一种生物质颗粒生产工艺，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
步骤（2）中将原料中的一部分切成0.5cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为14 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为7wt％。
将烘干后的原材料经过蒸汽压力为15MPa、温度为90℃保持7min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在7mm、密度在0.7t/m3、表面的有效孔隙度为17%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.2%。
步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
所述原料的成分及成分质量包括秸秆45 份、果壳25份、树枝与树皮混合26份、木屑、刨花以及锯末混合25。
实施例四
本发明提供一种技术方案：
一种生物质颗粒生产工艺，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
步骤（2）中将原料中的一部分切成0.7cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为16 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为9wt％。
将烘干后的原材料经过蒸汽压力为18MPa、温度为95℃保持8.5min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在6.8mm、密度在0.85t/m3、表面的有效孔隙度为18%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.25%。
步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
所述原料的成分及成分质量包括秸秆46 份、果壳28 份、树枝与树皮混合28份、木屑、刨花以及锯末混合26。
实施例五
本发明提供一种技术方案：
一种生物质颗粒生产工艺，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
步骤（2）中将原料中的一部分切成0.8cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为8 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为10wt％。
将烘干后的原材料经过蒸汽压力为20MPa、温度为10℃保持10min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在8mm、密度在1.0t/m3、表面的有效孔隙度为20%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.3%。
步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
所述原料的成分及成分质量包括秸秆50 份、果壳30 份、树枝与树皮混合30份、木屑、刨花以及锯末混合30。
对实施例一至五值得的生物颗粒进行燃烧性能测试，详见表1：
燃烧时长/h 燃烧热值/mJ/kg 灰分值/%
实施例一 3.8 33.451 1.57
实施例二 4.2 33.949 1.35
实施例三 4.0 34.418 1.24
实施例时 4.4 34.966 1.18
实施例五 4.1 34.347 1.22
表1
以及对其：
效益分析：主要投入产出物价格如下：
项目投入与产出表
序号 项目 单位 数量 单价
一 投入物
秸 杆 吨 12000 240.00
木材边角料 吨 45000 330.00
竹粉边角料 吨 28000 260.00
二 产出物
生物质颗粒 吨 40000.00 1000.00
节能减排效益
在当前化石能源日益紧缺，价格较高的经济环境下，生物质能源是清洁能源(煤气、在燃气)中价格是最低的能源。不仅可以规避化石能源的价格波动风险，还能实现结构性节能效益；物质能源燃烧排放的温室气体CO2与其在生长过程中吸收CO2的相当，且替代了化石能源，使用生物质燃料，温室气体为生态“O”排放。根据《京都议定书》COM机制，使用生物质清洁能源，可向国际市场销售减排CO2指标。
降耗效益
采用生物质颗粒燃烧机、热风机，以生物质颗粒为燃料，热能成本只是柴油四分之一，燃煤的三分之二(以柴油7.33元/公升，煤炭1200元/吨、生物质颗粒燃料1000元/吨。
环保效益
使用化石燃料或燃烧油，不仅需要投资高额脱硫脱硝设备，项目运行还需要支付高额脱硫脱硝成本核算，生物质燃料含硫、氮、灰分极低，符合清洁燃料指标，燃烧时不用采取任何脱硫脱硝措施，即可达到国家环保要求。生物质能源生产与使用过程，无废水、废气、废渣等“三废”产生，储运无散落扬尘等污染，利于环境保护，因此，无论是生产制造，还是生产使用，均实现清洁生产。
投资效益
生产生物质颗粒燃料，投资少、风险低、见效快，又能创造更多的就业机会。架设5套生产线，每条生产线日产约为25吨，年产约为40000吨，目前市场售价1000元∕吨，产值5000万元，利税可达200万左右。
社会效益
正处于经济结构调整期，经济增速放缓，经济下行压力仍然较大，中央指出，稳增长更是要着眼于保就业、增收入、惠民生，针对我国经济正处于新旧动能转换的关键时期、就业领域总量压力和结构性矛盾并存，要牢牢扭住发展这个第一要务不放松，努力推动发展转向更多依靠人力人才资源和创新上来，坚持实施积极的就业政策。本项目全部竣工后，以黄山地区为例：能安排80名员工就业，人均年收入近5万元，为解决黄山地区就业及促进能黄山地方经济发展贡献绵薄之力。
本发明所需的设备清单见表2
表2
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）选择农林业废弃物为原料；
（2）将原材料先切断再通过专用粉碎机设备加工成粉末状；
（3）将粉碎好粉末状原材料，经过定时定温烘干；
（4）将烘干好的原材料经压制设备通过物理性压缩成型；
（5）压缩成型的成品按客户要求进行包装；
（6）包装成品入库，并置于低温干燥处保存。
2.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：所述农林业废弃物包秸秆、果壳、树枝、树皮、木屑、刨花、锯末的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：步骤（2）中将原料中的一部分切成0.1-0.8cm的小段或者粉碎成小块或粉末的二次原料，然后将二次原料通过一级粉碎机后，二次原料的粒径小于10mm，然后将剩余的原料混入粉碎后的二次原料，再通过二级粉碎机后，二次原料的粒径小于6mm。
4.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：步骤（3）中粉碎好粉末状原材料即二次原料先通过太阳能干燥棚中初步干燥，对二次原料进行干燥，使得二次原料中含水量为13-18 wt％，再将初步干燥的二次原料进行最终干燥，使得二次原料中含水量为5-10wt％。
5.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：将烘干后的原材料经过蒸汽压力为10-20MPa、温度为80-100℃保持5-10min，然后泄压得到爆料，将爆料在生物质成型机压缩成直径在5-8mm、密度在0.6 -1.0t/m3、表面的有效孔隙度为15-20%的颗粒；收集未被制成颗粒的爆料重新输送到生物质成型机进行再造粒；对颗粒进行筛选，将碎料筛选出来，并将碎料重新输送到制粒成型机进行再造粒，颗粒干燥收缩值为0.1-0.3%。
6.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：步骤（5）中对颗粒按客户要求进行计量和入带包装。
7.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：原料中的一部分为秸秆、果壳、树枝、树皮；剩余的原料为木屑、刨花以及锯末。
8.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒生产工艺，其特征在于：所述原料的成分及成分质量包括秸秆40-50 份、果壳20-30 份、树枝与树皮混合10-30份、木屑、刨花以及锯末混合20-30份。
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