CN1952086A - 生物发酵粘结复合型煤 - Google Patents

Abstract

一种生物发酵粘结复合型煤，它的原料重量比组成是：烟煤：10－70％，无烟煤：5－50％，煤灰：5－30％，生物质：5－30％，发酵剂：15－25％，助燃固硫剂：0.1－0.2％；其中，所述煤灰为洗煤灰或烟囱煤灰；生物质为干农作秸秆或野草树叶粉；所述发酵剂由一定比例的水、淀粉、NaOH、KOH、淀粉酶和纤维素酶的均等混合物组成，pH值为7－8；所述固硫助燃剂由一定比例的水、Ca(OH)₂、MgO组成；将所述原料在5－55℃温度及相对湿度为10－25％经充分搅拌后压制成型即得。本发明产品燃烧效率高、灰渣量小、生产周期短、成本低，环保效果好。

Description

生物发酵粘结复合型煤

技术领域

本发明涉及能源领域中的燃料煤，具体指一种由生物发酵粘结剂粘结成型的生物复合型煤。

背景技术

煤炭是一种不可再生的生物化石燃料，生物质是一种可再生的、易于获取的、又往往被人废弃的燃料，生物质与煤炭配合制成新型复合燃料是节约有限的煤炭资源的一种有效途径。新型的生物复合型煤能大大地提高煤的燃烧效率，降低成本，减少污染，因此国内外有不少人在研究这项技术。

近年来国外研究开发的生物复合型煤技术，主要是把生物质和原煤烘干，除去水分，粉碎成细微的粉末，使用动力机械高压成型，制成球煤。国外尚末采用生物发酵技术，用于生物型煤生产，而国内技术则是把生物质、黄泥、原煤混合堆积起来，经过一段时间的自然发酵，再加工成产品。这种方法降低了煤的燃烧效率，灰渣量大，生产需要很大场地，时间长，占用资金，成本相对也很高，也未见大规模生产和使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，研制出一种生物发酵粘结复合型煤，它的燃烧效率高、灰渣量小、生产周期短、成本低，环保效果好。

本发明的技术解决方案是，所述生物发酵粘结复合型煤的原料重量比组成是：

烟煤：10-70％，

无烟煤：5-50％，

煤灰：5-30％，

生物质：5-30％，

发酵剂：15-25％，

助燃固硫剂：0.1-0.2％；

其中，所述煤灰为洗煤灰(洗煤下脚料)或烟囱煤灰；生物质为干农作物秸杆或野草树叶粉；所述发酵剂的重量份组成是：水92-98％、淀粉1-4％、NaOH0.1-0.5％、KOH0.1-0.2％、含淀粉分解酶的酵母菌和含纤维素分解酶的腐草杆菌混合物0.1-3％，其中含淀粉分解酶的酵母菌占10-90％，含纤维素分解酶的腐草杆菌占10-90％，PH值为7-8；所述固硫助燃剂的重量份组成是：水40-60％、Ca(OH)₂20-40％、MgO10-30％；将所述原料在5-55℃温度及相对湿度为10-25％经充分搅拌后压制成型即得。

以下对本发明作出进一步说明。

采用上述原料和搅拌、压型工艺制得的型煤，其技术原理包括：

1、通风透气，增强氧化燃烧反应。众所周知散状的煤炭铺盖在炉膛的炉排上燃烧，通风透气不好，就不能完全燃烧，燃烧效率降低。如使用型煤，就改善了通风透气条件，大大提高了燃烧效率。同时生物复合型煤在燃烧时，生物质先燃，煤球中就会形成无数细微的孔隙，有利空气进入，氧化反应更加猛烈，再次提高燃烧效率。

2、利用无机元素助燃和固硫。生物质中含有微量的Mg、Na、k、Ca等物质，不但助燃，还能固硫。

3、利用水煤气中H燃烧产生的热值，增加热效。生物复合型煤均匀地保持着一定的水份，燃烧时变成水蒸汽，水蒸汽分解的H燃烧，热值更高，提高了炉膛温度。

4、采用所述发酵剂确保了发酵效果，缩短了发酵时间，成型后即可使用，并且不再需用黄泥做粘结剂，减少了灰渣量，提高了燃烧热值和燃烧效率。

5、采用生物质发酵，通过发酵后，生物质一方面是复合型煤来源广泛、廉价的燃烧原材料，另一方面又是有粘结功能的原材料。这样一来，型煤产品的生产既节约了原煤，又省去了粘结剂(黄泥)，更利于成型。在湿润温和、低机械压力的条件下生产加工，机械动力耗费小，固定资产投入少，生产成本自然就低了很多，产品完全可以与市场上任何一种同热值的环保煤炭产品竞争质量和价格。

由以上可知，本发明为一种生物发酵粘结复合型煤，产品技术性能有：

1、规格。生物复合型煤是一种厚度为20-23mm、直径为30-50mm扁圆状的小煤球，表面光洁，颜色深黑。太厚太大或者太薄太小都不利于燃烧。

2、强度。从1-2m的高处跌落在硬土地面上，基本不碎，完好率为60％以上。便于运输和存放。

3、热值高。在环境温度为25℃、水温为20℃的条件下，点燃1公斤生物复合型煤，7-8分钟就可将10公斤水烧开。大约两吨生物复合型煤的热值相当于一吨煤的热值。

4、节煤。由于加入了生物质，提高了燃烧效率，燃烧完全彻底，一般可节煤30％-40％。

5、环保。脱硫效果好，脱硫率为70-80％；燃烧时几乎无烟尘，在点燃时有些淡烟，一会就看不到烟尘了；燃烧后灰渣少，是燃烧其它散煤灰渣量的1/3-1/2。

6、用途广。湖南煤炭质量监督检验站认为：适于各种燃煤行业和中小型锅炉使用。

具体实施方式

实施例1：按重量取烟煤40％、无烟煤30％、烟囱煤灰10％、生物质(稻草干秸)10％、发酵剂9.8％、助燃固硫剂0.2％；其中，发酵剂的成分是水、淀粉、NaOH、KOH，还有取自酵母菌属(Sacchara-yces)和粘菌属(Sarangium)菌体的复合水解酶，主要是淀粉酶(amylases)和纤维素酶(cellulases)混合物，各组分的重量比含量是，水96％、淀粉3％、NaOH0.5％、KOH0.2％、含淀粉分解酶的酵母菌和含纤维素分解酶的腐草杆菌混合物0.3％，PH值为7-8；助燃固硫剂的重量比组成是：水50％、Ca(OH)₂ 30％、MgO 20％；发酵剂的配制应控制好温度和PH值，温度为30-50℃，不得过高或过低；PH为7-8左右，不得过酸或过碱；在把原料加入发酵搅拌机内的时候，可把发酵剂和加固硫助燃剂先混合，再喷到其它原料上。

四级搅拌。依序将各种原料进行混合发酵搅拌(搅拌时间不少于1分钟)、粉碎搅拌(直立式)、匀料搅拌(输送卧式)、预压前搅拌(输送卧式)。经过四级搅拌后，原料混合已经十分均匀，发酵充分，粘结度完全能达到成型的要求。

两压成型。将搅拌好的原料送入预压机预压、然后进入模压机成型，制的产品。

原材料在生产流程中的温度应维持在15-45℃以内，湿度应维持10-25％以内。

实施例2：生物复合型煤产品的原料成分和工艺步骤是：

1、将烟煤、无烟煤、洗煤灰、草粉(纤维长度不超过8mm)、发酵剂(含助燃固硫剂)、全部备制好，按比例依次加入到发酵搅拌机内。先加入草粉和洗煤粉，然后加入烟煤和无烟煤，在搅拌中把发酵剂喷在物料上。其中：

A、原料成分的重量百分比为：烟煤32.8％、无烟煤30％、洗煤灰10％、草粉12％、发酵剂15％、助燃固硫剂0.2％。

B、发酵剂成分的重量百分比为：水95％、面粉4％、NaOH0.5％、KOH0.2、复合水解酶0.3％。

C、助燃固硫剂成分的重量百分比为：水45％、Ca(OH)₂33％、MgO22％。助燃固硫剂配制完后，可按比例加入到发酵剂内。混合后喷入发酵搅拌机内。

2、把各种原料混合好，送入粉碎搅拌机中，以80-90rpm的转速快速搅拌，使原料粉碎、搅拌均匀。

3、原料进入细匀搅拌机内，原料会出现一定的蓬松度，这时要及时检查原料的粘结度，如果用手一抓，原料就能成团，松手后不在松散，视为合格。

4、经细匀搅拌后的原料，再送入预压前搅拌机中，原料这时候已经看不见白色的草粉纤维，粘结度一致，颜色一致，视为合格。

5、原料经过预压，蓬松的原料被压紧，草粉纤维与煤咬合紧密，再送入模压机内，经过模压后，就得到了产品。产品是一种厚度为22mm、直径为30mm、扁圆状的小煤球，表面光洁，颜色深黑，抗压强度为1kg/cm2。

实施例3：生物复合型煤的成分和工艺步骤是：

1、原材料按以下重量百分比配合。

A、烟煤25％、无烟煤25％、洗煤灰17％、草粉17％(纤维长度不超过10mm)、发酵剂16％(含助燃固硫剂)。

B、其中发酵剂成分的重量百分比为：

水      96％     淀粉    3％

NaOH    0.5％    KOH     0.2％

复合水解酶    0.3％

C、其中助燃固硫剂的重量比是：水50％、MgO20％、Ca(OH)₂30％。

D、先加入草粉和洗煤灰，再加入烟煤和无烟煤，在发酵搅拌机中一边搅拌，一边喷入发酵剂。(注意，发酵剂须过滤)

2、原料经过四级搅拌后，要及时用手来检查原料发酵的成熟度，以看起来蓬松软和，抓起来于成团为准。

3、生产中要注意原料的干湿度，湿度以12-25％为宜，经预压和模压后，既得产品。

4、所得产品有以下检测数据：

全水分(Mt％)：10.09          干燥基灰分(Ad％)：19.17

干燥基挥发分(vd％)：25.85    焦渣特征(1-8)：3

空气干燥基固定碳(Fad％)：55.28

干燥基高位发热量(Qgr.v.d％)：22.78

收到基低位发热量(Qnet.v.ar％)：2179

空气干燥基全硫(St.ad％)：0.85

热稳定性(TS₊₁₃％)：90.5      热稳定性(TS.％)：5.5

落下强度(％)：65             固硫率(％)：70.65

Claims (1)

1、一种生物发酵粘结复合型煤，其特征是，它的原料重量比组成是：

烟煤：10-70％，

无烟煤：5-50％，

煤灰：5-30％，

生物质：5-30％，

发酵剂：15-25％，

助燃固硫剂：0.1-0.2％；

其中，所述煤灰为洗煤灰或烟囱煤灰；生物质为干农作物秸杆或野草树叶粉；所述发酵剂的重量份组成是：水92-98％、淀粉1-4％、NaOH0.1-0.5％、KOH0.1-0.2％、含淀粉分解酶的酵母菌和含纤维素分解酶的腐草杆菌混合物0.1-3％，其中含淀粉分解酶的酵母菌占10-90％，含纤维素分解酶的腐草杆菌占10-90％，PH值为7-8；所述固硫助燃剂的重量份组成是：水40-60％、Ca(OH)₂20-40％、MgO10-30％；将所述原料在5-55℃温度及相对湿度为10-25％经充分搅拌后压制成型即得。