CN110819415A - 一种生物质燃料碳化干燥成型方法 - Google Patents

一种生物质燃料碳化干燥成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及碳化方法，其具体是一种生物质燃料碳化干燥成型方法，本发明通过将先将原料破碎，以便于提高后期的碳化效率，通过调整生物质原料的含水量使其处于合理水平，便于后续程序中混入催化剂时与原料充分融合均匀，以保证碳化动作的连续性和稳定性，通过对生物质原料进行预热和热碳化，可以使原料形成稳定的孔洞结构，通过后续进行二级阶梯碳化成型，使最终制备的成品特效优良。

Description

一种生物质燃料碳化干燥成型方法
技术领域
本发明涉及碳化方法，其具体是一种生物质燃料碳化干燥成型方法。
背景技术
生物质颗粒碳化燃料是各种生物质经过干燥、转性、混料、成型、碳化等复杂过程连续生产出来的一种新型燃料，其与煤性质相同，是可供各种燃烧机、生物质锅炉、熔解炉、生物质发电等的高效、可再生、环保生物质燃料，此种燃料在国际认证为零污染燃料。
生物质是继煤、石油、天然气之后的第四大能源，具有清洁、可再生、分布广泛、二氧化碳“净零排放”等优势，与煤相比，生物质的燃点、灰分、含硫量、热值更低，碳、氧、挥发分含量更高。但是现有在生物质燃料的应用中，还存在以下问题：能量密度低、运输成本高、生物质燃料在碳化工艺中容易受原料种类、粒径、含水量、碳化温度、升温速率、保温时间等影响，现有的生物质碳化利用设备和技术均不太完善。
发明内容
由鉴于此，本发明提供一种生物质燃料碳化干燥成型方法，本发明通过将先将原料破碎，以便于提高后期的碳化效率，通过调整生物质原料的含水量使其处于合理水平，便于后续程序中混入催化剂时与原料充分融合均匀，以保证碳化动作的连续性和稳定性，通过对生物质原料进行预热和热碳化，后续进行二级阶梯碳化成型，使最终制备的成品特效优良。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其包括：
S1，将生物质燃料用破碎机破碎至1-5mm的碎块状；
S2，调整生物质燃料的含水量使其处于55-65％之间；
S3，在含水量处于55-65％之间的生物质燃料中混入氯化锌，搅拌均匀将其炭化炉；
S4，将碳化炉温度设置为110-140℃进行预热，保持20-40min使生物质燃料中的水分受热析出；
S5，将碳化炉温度升高至140-280℃进行预碳化，温度升高速率为3-5℃/m，预碳化时不稳定成分回发生分解析出少量挥发物，保持1.5-4h后将温度升高至370-500℃进行碳化，温度升高速率为5-8℃/m，碳化时原料发生剧烈的热分解，产生大量挥发物，保持5-12h直至原料完全碳化；
S6，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为800-1500r/m，保持3-10min使其含水量处于15-25％；
S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量处于5-10％得成品。
优选地，在S2中，当生物质燃料含水量超过目标数值时，将生物质燃料送入烘干炉中用35-55℃低温烘干使其处于目标含水量，当生物质燃料含水量低于目标数值时，采用喷雾加湿的方式使其处于目标含水量。
优选地，在S3中，在生物质燃料中混入氯化锌的量为原料的0.05-0.2％。
优选地，在S4中，将碳化炉温度设置为135℃进行预热，保持25min。
优选地，在S5中，将碳化炉温度升高至220℃进行预碳化，温度升高速率为3℃/m，保持2.5h后将温度升高至480℃进行碳化，温度升高速率为7℃/m，保持7h直至原料完全碳化。
优选地，在S6中，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为1200r/m，保持3-7min使其含水量处于15-20％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将先将原料破碎，以便于提高后期的碳化效率，通过调整生物质原料的含水量使其处于合理水平，便于后续程序中混入催化剂时与原料充分融合均匀，以保证碳化动作的连续性和稳定性，通过对生物质原料进行预热和热碳化，可以使原料形成稳定的孔洞结构，通过后续进行二级阶梯碳化成型，使最终制备的成品特效优良。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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
一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其包括：
S1，将生物质燃料用破碎机破碎至1-5mm的碎块状；
S2，调整生物质燃料的含水量使其处于55-65％之间；
S3，在含水量处于55-65％之间的生物质燃料中混入氯化锌，搅拌均匀将其炭化炉；
S4，将碳化炉温度设置为110-140℃进行预热，保持20-40min使生物质燃料中的水分受热析出；
S5，将碳化炉温度升高至140-280℃进行预碳化，温度升高速率为3-5℃/m，预碳化时不稳定成分回发生分解析出少量挥发物，保持1.5-4h后将温度升高至370-500℃进行碳化，温度升高速率为5-8℃/m，碳化时原料发生剧烈的热分解，产生大量挥发物，保持5-12h直至原料完全碳化；
S6，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为800-1500r/m，保持3-10min使其含水量处于15-25％；
S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量处于5-10％得成品。
实施例1中，S1、将生物质燃料用破碎机破碎至3mm的碎块状；S2、调整生物质燃料的含水量为58％；S3、在生物质燃料中混入氯化锌的量为原料的0.08％；S4、将碳化炉温度设置为135℃进行预热，保持25min；S5、将碳化炉温度升高至220℃进行预碳化，温度升高速率为3℃/m，保持2.5h后将温度升高至480℃进行碳化，温度升高速率为7℃/m，保持7h直至原料完全碳化；S6、将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为1200r/m，保持3-7min使其含水量处于17％；S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量为7％得成品。
实施例2
S1，将生物质燃料用破碎机破碎至1-5mm的碎块状；
S2，调整生物质燃料的含水量使其处于55-65％之间；
S3，在含水量处于55-65％之间的生物质燃料中混入氯化锌，搅拌均匀将其炭化炉；
S4，将碳化炉温度设置为110-140℃进行预热，保持20-40min使生物质燃料中的水分受热析出；
S5，将碳化炉温度升高至140-280℃进行预碳化，温度升高速率为3-5℃/m，预碳化时不稳定成分回发生分解析出少量挥发物，保持1.5-4h后将温度升高至370-500℃进行碳化，温度升高速率为5-8℃/m，碳化时原料发生剧烈的热分解，产生大量挥发物，保持5-12h直至原料完全碳化；
S6，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为800-1500r/m，保持3-10min使其含水量处于15-25％；
S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量处于5-10％得成品。
实施例2中，S1、将生物质燃料用破碎机破碎至2mm的碎块状；S2、调整生物质燃料的含水量为55％；S3、在生物质燃料中混入氯化锌的量为原料的0.07％；S4、将碳化炉温度设置为130℃进行预热，保持30min；S5、将碳化炉温度升高至240℃进行预碳化，温度升高速率为4℃/m，保持3h后将温度升高至470℃进行碳化，温度升高速率为5℃/m，保持9h直至原料完全碳化；S6、将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为1000r/m，保持3-7min使其含水量处于15％；S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量为9％得成品。
实施例3
S1，将生物质燃料用破碎机破碎至1-5mm的碎块状；
S2，调整生物质燃料的含水量使其处于55-65％之间；
S3，在含水量处于55-65％之间的生物质燃料中混入氯化锌，搅拌均匀将其炭化炉；
S4，将碳化炉温度设置为110-140℃进行预热，保持20-40min使生物质燃料中的水分受热析出；
S5，将碳化炉温度升高至140-280℃进行预碳化，温度升高速率为3-5℃/m，预碳化时不稳定成分回发生分解析出少量挥发物，保持1.5-4h后将温度升高至370-500℃进行碳化，温度升高速率为5-8℃/m，碳化时原料发生剧烈的热分解，产生大量挥发物，保持5-12h直至原料完全碳化；
S6，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为800-1500r/m，保持3-10min使其含水量处于15-25％；
S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量处于5-10％得成品。
实施例3中，S1、将生物质燃料用破碎机破碎至5mm的碎块状；S2、调整生物质燃料的含水量为62％；S3、在生物质燃料中混入氯化锌的量为原料的0.1％；S4、将碳化炉温度设置为140℃进行预热，保持28min；S5、将碳化炉温度升高至260℃进行预碳化，温度升高速率为4℃/m，保持3h后将温度升高至440℃进行碳化，温度升高速率为5℃/m，保持10h直至原料完全碳化；S6、将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为1200r/m，保持3-7min使其含水量处于22％；S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量为10％得成品。
最后需要说明的是，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)

1.一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其特征在于，其包括：
S1，将生物质燃料用破碎机破碎至1-5mm的碎块状；
S2，调整生物质燃料的含水量使其处于55-65％之间；
S3，在含水量处于55-65％之间的生物质燃料中混入氯化锌，搅拌均匀将其炭化炉；
S4，将碳化炉温度设置为110-140℃进行预热，保持20-40min使生物质燃料中的水分受热析出；
S5，将碳化炉温度升高至140-280℃进行预碳化，温度升高速率为3-5℃/m，预碳化时不稳定成分回发生分解析出少量挥发物，保持1.5-4h后将温度升高至370-500℃进行碳化，温度升高速率为5-8℃/m，碳化时原料发生剧烈的热分解，产生大量挥发物，保持5-12h直至原料完全碳化；
S6，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为800-1500r/m，保持3-10min使其含水量处于15-25％；
S7，将脱水后的生物炭送入造粒机成型后干燥至含水量处于5-10％得成品。
2.根据权利要求1所述的一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其特征在于，在S2中，当生物质燃料含水量超过目标数值时，将生物质燃料送入烘干炉中用35-55℃低温烘干使其处于目标含水量，当生物质燃料含水量低于目标数值时，采用喷雾加湿的方式使其处于目标含水量。
3.根据权利要求1所述的一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其特征在于，在S3中，在生物质燃料中混入氯化锌的量为原料的0.05-0.2％。
4.根据权利要求1所述的一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其特征在于，在S4中，将碳化炉温度设置为135℃进行预热，保持25min。
5.根据权利要求1所述的一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其特征在于，在S5中，将碳化炉温度升高至220℃进行预碳化，温度升高速率为3℃/m，保持2.5h后将温度升高至480℃进行碳化，温度升高速率为7℃/m，保持7h直至原料完全碳化。
6.根据权利要求1所述的一种生物质燃料碳化干燥成型方法，其特征在于，在S6中，将完全碳化后的生物炭送入脱水机中，设置脱水机转速为1200r/m，保持3-7min使其含水量处于15-20％。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1664065A (zh) * 2005-02-28 2005-09-07 昆明理工大学 一种利用农林废弃物制造机制木炭的方法
CN104087326A (zh) * 2014-07-26 2014-10-08 安徽科技学院 一种以农林有机固体废物为原料湿法热裂解制备生物炭的方法
CN104610988A (zh) * 2014-12-31 2015-05-13 浙江高水品炭科技有限公司 生物质碳化成型材料及其制备方法
CN105001887A (zh) * 2015-07-11 2015-10-28 全椒盛源生物质能源有限公司 一种生物质原料制备生物碳的加工方法
US20160298047A1 (en) * 2012-06-11 2016-10-13 Novus Technology, Incorporated Pelletized carbonized biomass, methods, and apparatuses
CN108329968A (zh) * 2018-02-05 2018-07-27 黄山容宇五金制品有限公司 一种高效锯末基生物质颗粒及其制作方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1664065A (zh) * 2005-02-28 2005-09-07 昆明理工大学 一种利用农林废弃物制造机制木炭的方法
US20160298047A1 (en) * 2012-06-11 2016-10-13 Novus Technology, Incorporated Pelletized carbonized biomass, methods, and apparatuses
CN104087326A (zh) * 2014-07-26 2014-10-08 安徽科技学院 一种以农林有机固体废物为原料湿法热裂解制备生物炭的方法
CN104610988A (zh) * 2014-12-31 2015-05-13 浙江高水品炭科技有限公司 生物质碳化成型材料及其制备方法
CN105001887A (zh) * 2015-07-11 2015-10-28 全椒盛源生物质能源有限公司 一种生物质原料制备生物碳的加工方法
CN108329968A (zh) * 2018-02-05 2018-07-27 黄山容宇五金制品有限公司 一种高效锯末基生物质颗粒及其制作方法

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