CN111139116A - 一种秸秆制备生物质燃料的方法 - Google Patents

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    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
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Abstract

本发明公开了一种秸秆制备生物质燃料的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡30‑50min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；步骤2、将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4‑5cm；步骤3、将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为20‑30％；步骤4、将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为100‑200目；步骤5、将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料，解决了现有技术中存在的秸秆生物质燃料燃烧热低的问题。

Description

一种秸秆制备生物质燃料的方法
技术领域
本发明属于生物质燃料制备技术领域，涉及一种秸秆制备生物质燃料的方法。
背景技术
我国是秸秆产出大国，农作物秸秆的污染问题一直是困扰农业发展的瓶颈。根据生物质转化途径，目前生物质能源化利用技术包括物理转化、生物转化和化学转化。物理转化主要为物理压缩、压块处理，制备生物质固体成型燃料；生物转化主要是厌氧消化制沼气和发酵生产乙醇；化学转化包括液化、气化、炭化等。
液化和气化方式，在前几年的研究中较多，而这两种方式主要存在热量得不到最大程度地利用且容易造成环境的污染。
最近几年关于炭化研究逐渐增多，炭化过程的温度是控制农作物秸秆结焦的最主要的因素，故而研究方向主要集中在寻找合理的炭化温度，而炭化过程中温度的提供一般采用热气进行提供，其而为了营造无氧或低氧的环境，不间断地向炭化炉内充入采用惰性气体或氮气以免空气进入，增加了后续需要分离的气体的负荷，不利于节能，现有技术制备出的秸秆生物质燃料燃烧热低，且不易成型，限制了秸秆的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种秸秆制备生物质燃料的方法，解决了现有技术中存在的秸秆生物质燃料燃烧热低的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种秸秆制备生物质燃料的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡30-50min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；
步骤2、将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4-5cm；
步骤3、将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为 20-30％；
步骤4、将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为100-200目；
步骤5、将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
本发明的特点还在于：
秸秆为质量比为1:4-5:5-6的玉米、水稻和麦秸的混合物。
超声浸泡的功率为200-300w，频率为30-50Hz。
秸秆的长度为1-200cm。
半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至 30-40℃，保温10-30min，保温30-60min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料。
黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂8-12份，污泥10-15份，麦浆20-40份。
压缩为冷压缩。
本发明的有益效果是：本发明一种秸秆制备生物质燃料的方法，解决了现有技术中存在的秸秆生物质燃料燃烧热低的问题，避免了碳元素转化为一氧化碳或二氧化碳以及结焦现象的发生，减轻了气体分离的负荷，增加能量的充分利用，从而节约能量。
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。
本发明一种秸秆制备生物质燃料的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡30-50min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；
步骤2、将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4-5cm；
步骤3、将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为 20-30％；
步骤4、将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为100-200目；
步骤5、将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
具体的，秸秆为质量比为1:4-5:5-6的玉米、水稻和麦秸的混合物，超声浸泡的功率为300-200w，频率为30-50Hz，秸秆的长度为1-200cm，半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至30-40℃，保温10-30min，保温30-60min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料，黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂8-12份，污泥10-15份，麦浆20-40份，压缩为冷压缩。
实施例1
将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡30min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4cm；将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为20％；将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为100目；将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
具体的，秸秆为质量比为1:4:5的玉米、水稻和麦秸的混合物，超声浸泡的功率为200w，频率为30Hz，秸秆的长度为1cm，半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至30℃，保温10min，保温 30min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料，黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂8份，污泥10份，麦浆20份，压缩为冷压缩。
实施例2
将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡50min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为5cm；将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为30％；将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为200目；将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
具体的，秸秆为质量比为1:5:6的玉米、水稻和麦秸的混合物，超声浸泡的功率为300w，频率为50Hz，秸秆的长度为200cm，半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至40℃，保温30min，保温60min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料，黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂12份，污泥15份，麦浆40份，压缩为冷压缩。
实施例3
将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡40min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4.2cm；将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为25％；将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为150目；将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
具体的，秸秆为质量比为1:4.2:5.3的玉米、水稻和麦秸的混合物，超声浸泡的功率为250w，频率为40Hz，秸秆的长度为100cm，半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至35℃，保温20min，保温40min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料，黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂10份，污泥13份，麦浆30份，压缩为冷压缩。
实施例4
将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡35min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4.3cm；将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为26％；将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为130目；将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
具体的，秸秆为质量比为1:4.3:5.4的玉米、水稻和麦秸的混合物，超声浸泡的功率为220w，频率为36Hz，秸秆的长度为150cm，半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至34℃，保温26min，保温50min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料，黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂9份，污泥13份，麦浆33份，压缩为冷压缩。
实施例5
将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡44min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4.8cm；将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为27％；将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为160目；将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
具体的，秸秆为质量比为1:4.8:5.7的玉米、水稻和麦秸的混合物，超声浸泡的功率为260w，频率为42Hz，秸秆的长度为95cm，半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至34℃，保温20min，保温40min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料，黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂9份，污泥14份，麦浆36份，压缩为冷压缩。
本发明一种秸秆制备生物质燃料的方法，解决了现有技术中存在的秸秆生物质燃料燃烧热低的问题，避免了碳元素转化为一氧化碳或二氧化碳以及结焦现象的发生，减轻了气体分离的负荷，增加能量的充分利用，从而节约能量。

Claims (7)

1.一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将收集到的秸秆置于浸泡池内，超声浸泡30-50min，捞出后送入进入炭化炉内进行碳化；
步骤2、将碳化后的秸秆进行预粉碎，研磨粉碎至颗粒粒径为4-5cm；
步骤3、将预粉碎后的颗粒在真空环境中进行半无氧烘焙至含水量为20-30％；
步骤4、将烘焙后的颗粒进行超细粉碎至粒度为100-200目；
步骤5、将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述秸秆为质量比为1:4-5:5-6的玉米、水稻和麦秸的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述超声浸泡的功率为200-300w，频率为30-50Hz。
4.根据权利要求1所述的一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述秸秆的长度为1-200cm。
5.根据权利要求1所述的一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至30-40℃，保温10-30min，保温30-60min，停止加热并继续鼓入氮气至温度不高于10℃，取料。
6.根据权利要求1所述的一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述黏合剂包括如下重量份成分：餐厨废弃油脂8-12份，污泥10-15份，麦浆20-40份。
7.根据权利要求1所述的一种秸秆制备生物质燃料的方法，其特征在于，所述压缩为冷压缩。
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EP2098556A1 (en) * 2006-10-26 2009-09-09 Marshall Medoff Processing biomass
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