CN110923035A - 一种高热值生物质燃料及其制备方法 - Google Patents

一种高热值生物质燃料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高热值生物质燃料，由以下重量份的原料组成：花生壳3～7份、玉米秸秆8～15份、甘蔗渣5～8份、棉粕10～13份、松木锯末8～11份、蓖麻秸秆4～8份、豆荚7～13份、助燃剂1～3份、河道污泥9～11份、芦苇4～7份和河道污泥9～11份，一种高热值生物质燃料的制备方法，解决了现有技术中存在的生物质燃料燃烧值低的问题。

Description

一种高热值生物质燃料及其制备方法
技术领域
本发明属于生物质能应用技术领域，涉及一种高热值生物质燃料及其制备方法。
背景技术
通生物质颗粒燃料是由锯末、花生皮及稻壳制成，这种生物颗粒燃料由于颗粒较大，并且其含水率高，从而很难进行引燃，并且由于其颗粒较大，在燃烧过程中会燃烧不充分，且其本身的热值低，从而导致不仅燃烧产生的热量不大，而且灰分高，燃烧后残留的污染物较多，最终燃烧时为了达到所需热量需要大量的燃料供给，同时燃烧后还需要处理残留物对环境的影响，单纯地将生物质粉碎后通过压力成型的方法存：(1)生物质燃料燃烧值低、燃烧时间短、燃烧速度慢、燃烧不充分；(2)生物质燃料水分含量高导致了生物质燃料不易储存、燃烧时热损耗大；(3)生物质燃烧过程中，因生物质含有较多的水分和碱性金属物质，易引起积灰结渣损坏燃烧床，还可能发生烧结等问题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种高热值生物质燃料，解决了现有技术中存在的生物质燃料燃烧值低的问题。
本发明的第二目的是提供一种高热值生物质燃料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种高热值生物质燃料，由以下重量份的原料组成：花生壳3～7份、玉米秸秆8～15份、甘蔗渣5～8份、棉粕10～13份、松木锯末8～11份、蓖麻秸秆4～8份、豆荚7～13份、助燃剂1～3份、河道污泥9～11份、芦苇4～7份和河道污泥9～11份。
本发明的特点还在于：
河道污泥的含水量为20-30％，所述花生壳的粒径为0.1mm-0.2mm。
助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1-2:1.5-2的比例混合而成。
一种高热值生物质燃料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、称取相应重量份的原料；
步骤2、将步骤1称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入65～70℃水中混合30-40min，然后蒸馏得到混合粉体；
步骤3、将步骤2得到的混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；
步骤4、将步骤3到的到粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
步骤2中超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎。
步骤3中碳化炉中通入压力为1～4Mpa的水蒸气，在450～500℃下碳化处理1～2h。
步骤4中压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.4-0.7MPa。
本发明的有益效果是：本发明一种高热值生物质燃料，解决了现有技术中存在的生物质燃料燃烧值低的问题，本发明一种高热值生物质燃料的制备方法，增加了燃烧时与空气的接触面，进而提高燃料的充分燃烧情况，减小其结渣的可能性，提高燃烧效率，从而使热值得到提高，提高燃料的燃烧热值，进而改善生物质燃料的品质。
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。
本发明一种高热值生物质燃料，由以下重量份的原料组成：花生壳3～7份、玉米秸秆8～15份、甘蔗渣5～8份、棉粕10～13份、松木锯末8～11份、蓖麻秸秆4～8份、豆荚7～13份、助燃剂1～3份、河道污泥9～11份、芦苇4～7份和河道污泥9～11份。
具体的河道污泥的含水量为20-30％，所述花生壳的粒径为0.1mm-0.2mm，助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1-2:1.5-2的比例混合而成。
本发明一种高热值生物质燃料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、称取相应重量份的原料；
步骤2、将步骤1称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入65～70℃水中混合30-40min，然后蒸馏得到混合粉体；
步骤3、将步骤2得到的混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；
步骤4、将步骤3到的到粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
具体的步骤2中超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎，步骤3中碳化炉中通入压力为1～4Mpa的水蒸气，在450～500℃下碳化处理1～2h，步骤4中压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.4-0.7MPa。
实施例1
按重量份称取以下原料：花生壳3份、玉米秸秆8份、甘蔗渣5份、棉粕10份、松木锯末8份、蓖麻秸秆4份、豆荚7份、助燃剂1份、河道污泥9份、芦苇4份和河道污泥9份；其中河道污泥的含水量为30％，所述花生壳的粒径为0.1mm，助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1:1.5的比例混合而成；将称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入65℃水中混合30min，然后蒸馏得到混合粉体；将混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；将粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
具体的超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎，碳化炉中通入压力为1Mpa的水蒸气，在450℃下碳化处理1h，压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.4MPa。
实施例2
按重量份称取以下原料：花生壳7份、玉米秸15份、甘蔗渣8份、棉粕13份、松木锯末11份、蓖麻秸秆8份、豆荚13份、助燃剂3份、河道污泥11份、芦苇7份和河道污泥11份；其中河道污泥的含水量为30％，所述花生壳的粒径为0.2mm，助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按2:2的比例混合而成；将称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入70℃水中混合40min，然后蒸馏得到混合粉体；将混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；将粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
具体的超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎，碳化炉中通入压力为4Mpa的水蒸气，在500℃下碳化处理2h，压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.7MPa。
实施例3
按重量份称取以下原料：花生壳4份、玉米秸秆10份、甘蔗渣6份、棉粕11份、松木锯末10份、蓖麻秸秆5份、豆荚12份、助燃剂2份、河道污泥10份、芦苇5份和河道污泥10份；其中河道污泥的含水量为25％，所述花生壳的粒径为0.15mm，助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1.5:1.8的比例混合而成；将称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入58℃水中混合36min，然后蒸馏得到混合粉体；将混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；将粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
具体的超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎，碳化炉中通入压力为2Mpa的水蒸气，在180℃下碳化处理1.5h，压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.5MPa。
实施例4
按重量份称取以下原料：花生壳4份、玉米秸秆12份、甘蔗渣8份、棉粕13份、松木锯末9份、蓖麻秸秆7份、豆荚10份、助燃剂1份、河道污泥10份、芦苇6份和河道污泥8份；其中河道污泥的含水量为30-20％，所述花生壳的粒径为0.17mm，助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1.6:1.8的比例混合而成；将称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入68℃水中混合38min，然后蒸馏得到混合粉体；将混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；将粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
具体的超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎，碳化炉中通入压力为2Mpa的水蒸气，在480℃下碳化处理1.5h，压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.5MPa。
实施例5
按重量份称取以下原料：花生壳5份、玉米秸秆12份、甘蔗渣6份、棉粕12份、松木锯末10份、蓖麻秸秆6份、豆荚12份、助燃剂2份、河道污泥10份、芦苇5份和河道污泥10份；其中河道污泥的含水量为26％，所述花生壳的粒径为0.14mm，助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1.3:1.5的比例混合而成；将称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入67℃水中混合35min，然后蒸馏得到混合粉体；将混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；将粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
具体的超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎，碳化炉中通入压力为2Mpa的水蒸气，在480℃下碳化处理1h，压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.6MPa。
本发明一种高热值生物质燃料，解决了现有技术中存在的生物质燃料燃烧值低的问题，本发明一种高热值生物质燃料的制备方法，增加了燃烧时与空气的接触面，进而提高燃料的充分燃烧情况，减小其结渣的可能性，提高燃烧效率，从而使热值得到提高，提高燃料的燃烧热值，进而改善生物质燃料的品质。

Claims (7)

1.一种高热值生物质燃料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：花生壳3～7份、玉米秸秆8～15份、甘蔗渣5～8份、棉粕10～13份、松木锯末8～11份、蓖麻秸秆4～8份、豆荚7～13份、助燃剂1～3份、河道污泥9～11份、芦苇4～7份和河道污泥9～11份。
2.根据权利要求1所述的一种高热值生物质燃料，其特征在于，所述河道污泥的含水量为20-30％，所述花生壳的粒径为0.1mm-0.2mm。
3.根据权利要求1所述的一种高热值生物质燃料，其特征在于，所述助燃剂由氯酸钾和十二水合硫酸铝钾按1-2:1.5-2的比例混合而成。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种高热值生物质燃料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、称取相应重量份的原料；
步骤2、将步骤1称取的原料在不高于40℃的温度条件下进行超微粉碎处理30min，放入65～70℃水中混合30-40min，然后蒸馏得到混合粉体；
步骤3、将步骤2得到的混合粉体置于碳化炉中，得到碳化后的粉体；
步骤4、将步骤3到的到粉体冷却后与助燃剂混合，压缩得到生物质燃料。
5.根据权利要求4所述的一种高热值生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中超微粉碎处理为干法研磨或气流式粉碎。
6.根据权利要求4所述的一种高热值生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中碳化炉中通入压力为1～4Mpa的水蒸气，在450～500℃下碳化处理1～2h。
7.根据权利要求4所述的一种高热值生物质燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中压缩成型采用固体成型机成型，所述固体成型机的加压压力为0.4-0.7MPa。
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