CN110923031A - 一种生物质燃料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质燃料的制备方法，包括：先将生物质经过粉碎机粉碎，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。将生物质进行炭化得到燃料，提高燃烧热效率，能够阻止灰分中的碱金属元素生成低熔点的化合物，降低结渣率，提高了秸秆类生物质炭燃料的结渣温度。

Description

一种生物质燃料的制备方法
技术领域
本发明属于燃料制备方法技术领域，涉及一种生物质燃料的制备方法。
背景技术
生物质燃料由秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等以及“三剩物”经过加工产生的块状环保新能源。中国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。
开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义，中国80％人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料；尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。
秸秆类生物质炭燃料作为新的商品能源已在各个行业得到了大量的使用。而且因其密度高、热值高、形状规则、流动性好，很方便的可以实现燃烧自动控制，可以为企业节省大额的能源成本。我国对于生物质炭燃料的研究起步较晚，技术相对落后，主要表现在秸秆类生物质炭燃烧过程中容易发生积灰成渣等不利于燃烧的现象，阻碍了燃烧的进程，导致燃烧热效率低，这一弊端严重制约了秸秆类生物质炭染料的进一步发展利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物质燃料的制备方法，解决了现有技术中存在的秸秆类生物质炭燃烧过程中容易发生积灰成渣等不利于燃烧的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种生物质燃料的制备方法，包括：先将生物质经过粉碎机粉碎，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
本发明的特点还在于：
清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.007-0.02，碳化料占生物质燃料体积的20-30％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的60-70％。
助燃剂的制备过程为：
称取200-220g膨润土粉与15-25g氧化铝细粉，置于振动磨中混合2-3h，在搅拌下加入1500-1700ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.3-0.35g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌2-3h，静置6-8h，然后进行离心处理30-40min，将固体沉淀物置于烘箱中烘干；
助燃剂的制备过程中：烘箱中温度为100-105℃，烘干时间为10-12h。
生物质为玉米秸秆、麦秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆中的一种或几种的组合物。
本发明的有益效果是：本发明的生物质燃料的制备方法，将生物质进行炭化得到燃料，提高燃烧热效率，能够阻止灰分中的碱金属元素生成低熔点的化合物，降低结渣率，提高了秸秆类生物质炭燃料的结渣温度；解决了秸秆类生物质炭燃烧过程中容易结块结渣的问题，并且燃烧过程中的有害气体排放量也显著降低。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种生物质燃料的制备方法，包括：先将生物质经过粉碎机粉碎，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.007-0.02，碳化料占生物质燃料体积的20-30％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的60-70％。
助燃剂的制备过程为：
称取200-220g膨润土粉与15-25g氧化铝细粉，置于振动磨中混合2-3h，在搅拌下加入1500-1700ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.3-0.35g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌2-3h，静置6-8h，然后进行离心处理30-40min，将固体沉淀物置于烘箱中烘干；
助燃剂的制备过程中：烘箱中温度为100-105℃，烘干时间为10-12h。
生物质为玉米秸秆、麦秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆中的一种或几种的组合物。
通过以上方式，本发明的生物质燃料的制备方法，将生物质进行炭化得到燃料，提高燃烧热效率，能够阻止灰分中的碱金属元素生成低熔点的化合物，降低结渣率，提高了秸秆类生物质炭燃料的结渣温度；解决了秸秆类生物质炭燃烧过程中容易结块结渣的问题，并且燃烧过程中的有害气体排放量也显著降低。
实施例1
先将玉米秸秆、麦秸秆、棉花秸秆经过粉碎机粉碎后混合，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；
称取200g膨润土粉与15g氧化铝细粉，置于振动磨中混合2h，在搅拌下加入1500ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.3g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌2h，静置7h，然后进行离心处理30min，将固体沉淀物置于温度为100℃的烘箱中烘干10h，得到助燃剂；
将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，其中，清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.007，碳化料占生物质燃料体积的20％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的60％；然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
实施例2
先将棉花秸秆、水稻秸秆经过粉碎机粉碎后混合，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；
称取205g膨润土粉与16g氧化铝细粉，置于振动磨中混合2h，在搅拌下加入1550ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.32g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌3h，静置7h，然后进行离心处理35min，将固体沉淀物置于温度为102℃的烘箱中烘干10.5h，得到助燃剂；
将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，其中，清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.009，碳化料占生物质燃料体积的22％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的65％；然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
实施例3
先将玉米秸秆、水稻秸秆经过粉碎机粉碎后混合，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；
称取210g膨润土粉与17g氧化铝细粉，置于振动磨中混合2.5h，在搅拌下加入1600ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.33g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌2h，静置8h，然后进行离心处理40min，将固体沉淀物置于温度为105℃的烘箱中烘干11h，得到助燃剂；
将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，其中，清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.01，碳化料占生物质燃料体积的28％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的70％；然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
实施例4
先将玉米秸秆、麦秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆经过粉碎机粉碎后混合，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；
称取220g膨润土粉与25g氧化铝细粉，置于振动磨中混合3h，在搅拌下加入1700ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.35g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌3h，静置7h，然后进行离心处理40min，将固体沉淀物置于温度为100℃的烘箱中烘干12h，得到助燃剂；
将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，其中，清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.015，碳化料占生物质燃料体积的30％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的70％；然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
实施例5
先将玉米秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆经过粉碎机粉碎后混合，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；
称取215g膨润土粉与20g氧化铝细粉，置于振动磨中混合3h，在搅拌下加入1650ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.34g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌3h，静置7.5h，然后进行离心处理40min，将固体沉淀物置于温度为104℃的烘箱中烘干11h，得到助燃剂；
将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，其中，清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.02，碳化料占生物质燃料体积的30％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的68％；然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。

Claims (5)

1.一种生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括：先将生物质经过粉碎机粉碎，然后进行烘干后，进入碳化机进行碳化处理，碳化后的成品碳经由冷却设备冷却降温后得到炭化料；将碳化料与助燃剂、清洁煤颗粒混合，然后挤压造粒，然后经过干燥后，得到生物质燃料。
2.根据权利要求1所述的一种生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述清洁煤颗粒与助燃剂的质量比为1：0.007-0.02，碳化料占生物质燃料体积的20-30％，清洁煤颗粒占生物质燃料体积的60-70％。
3.根据权利要求1所述的一种生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述助燃剂的制备过程为：
称取200-220g膨润土粉与15-25g氧化铝细粉，置于振动磨中混合2-3h，在搅拌下加入1500-1700ml碳酸钠水溶液，混匀后加入0.3-0.35g直链烷基苯磺酸钠，持续搅拌2-3h，静置6-8h，然后进行离心处理30-40min，将固体沉淀物置于烘箱中烘干。
4.根据权利要求3所述的一种生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述助燃剂的制备过程中：烘箱中温度为100-105℃，烘干时间为10-12h。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述生物质为玉米秸秆、麦秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆中的一种或几种的组合物。
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