本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃料加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法。
背景技術(shù)：
：長期以來，石油、天然氣、煤炭等化石燃料一直是人類消耗的主要能源，并為人類經(jīng)濟的繁榮、社會的進步和生活水平的提高做出了很大的貢獻。但由于煤、石油和天然氣等礦物資源是不可再生的，資源是有限的，正面臨著逐漸枯竭的危險。近年來，能源、環(huán)境問題日漸突出，能源價格持續(xù)上漲，全世界研發(fā)生物能源成為熱點。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)能資源十分豐富。但農(nóng)作物下腳料的使用率僅達到20-30%，農(nóng)作物廢棄物約有一半棄于荒野未能利用甚至焚燒，不但不能得到綜合利用，造成資源的嚴重浪費，且污染環(huán)境。生物質(zhì)致密成型技術(shù)能夠充分綜合利用植物資源制備生物質(zhì)成型燃料，能有效緩解當今的能源危機問題。生物質(zhì)成型燃料是利用致密成型技術(shù)將生物質(zhì)加工成容易儲藏和方便使用的生物質(zhì)顆?；虬魻睢K狀燃料，具有體積小、容量大、熱值高、燃燒火力旺、原料普遍易取、可再生等特性，燃燒過程中排渣少、煙塵和二氧化硫含量低、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，是煤和薪柴優(yōu)秀的替代燃料。我國20世紀80年代引進國外技術(shù)開始研究開發(fā)生物質(zhì)成型技術(shù)，目前已初具規(guī)模．經(jīng)過不斷的研究與開發(fā)，已經(jīng)取得了較大的發(fā)展，全國研究生產(chǎn)成型設(shè)備的企業(yè)或科研單位已有幾十家。但我國生物質(zhì)成型燃料現(xiàn)在仍存在著較大問題，加工工藝復雜、難度大、能耗大、成本高；成型燃料實熱值、含水率和灰分難以控制；成型燃料在燃燒過程中容易結(jié)渣、易積灰，從而使得燃料燃燒不充分，不僅污染環(huán)境還腐蝕了生產(chǎn)設(shè)備；由于加工制粒的原料是高纖維材料，原料松散、尺寸和材質(zhì)多樣化，在顆粒成型時難壓制成密實顆粒狀；成型的顆粒表面粗糙、形狀多樣也影響了銷售量，這些問題嚴重的制約了生物質(zhì)成型燃料的大規(guī)模生產(chǎn)。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的針對當前生物質(zhì)燃料制備存在的問題，提供一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法，制得的生物質(zhì)成型燃料具有密度小、熱值高、灰分少、產(chǎn)品的內(nèi)部空隙小、不松散、防潮性能好、能夠長期保存等優(yōu)點。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法，是以重量比為100:5-10:5-8:2-4:5-10:5-8的花生殼、氧化鎂、赤泥、碳酸鈷、羧甲基纖維素鈉膠漿和環(huán)氧瀝青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得；所述方法具體操作步驟如下：（1）將花生殼加入粉碎機粉碎至40-60目，得花生殼粉末；（2）將花生殼粉末、氧化鎂、赤泥和碳酸鈷加入攪拌器，再加入適量水攪拌成糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600-800℃下焙燒3-4h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿和環(huán)氧瀝青混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為110-130℃，壓力為60-80Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料烘干，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)成型燃料。優(yōu)選的，以上步驟（2）所述攪拌是在轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌20-30min。優(yōu)選的，以上步驟（3）所述焙燒的升溫速率為5-10℃/min。優(yōu)選的，以上所述羧甲基纖維素鈉膠漿的質(zhì)量濃度為15%。優(yōu)選的，以上步驟（5)所述烘干是將成型燃料在溫度為60-80℃下烘干至含水量為6-8%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果為：1、本發(fā)明使用農(nóng)作物廢棄物花生殼作為主要原料，原料來源廣泛、價格低廉，不僅綜合利用了廢棄物，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，還能有效地緩解當今的能源危機問題，同時生物質(zhì)成型燃料燃燒后的炭灰又可用作肥料，擴大花生殼的應(yīng)用價值。2、本發(fā)明通過氧化鎂、赤泥和碳酸鈷的共同作用，可降低成型燃料的燃點，提高燃料灰分的熔點，解決當前生物質(zhì)成型燃料在燃燒過程中易結(jié)渣、易積灰、燃燒不充分的問題。3、本發(fā)明在生物質(zhì)成型燃料中加入羧甲基纖維素鈉膠漿和環(huán)氧瀝青，由于羧甲基纖維素鈉膠漿和環(huán)氧瀝青具有較強的粘結(jié)性和吸附性，從而使得到的產(chǎn)品致密、不松散，不易潮解，能長期保存，同時能夠吸附燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的有害氣體。4、本發(fā)明在成型燃料中加入氧化鎂，在燃料燃燒過程中能起到助燃作用，使成型燃料的反應(yīng)活性得到提高，能夠達到充分完全燃燒的效果；氧化鎂在燃燒過程中起到固硫的作用，使二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鎂，從而減少二氧化硫廢氣的排放；同時還具有粘結(jié)、防水及增強的效果。5、本發(fā)明制備的生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)品的熱值為25-30MJ/kg,灰分含量為2.5-4.0%，吸水率為8-10%，各項性能優(yōu)于當前市售的產(chǎn)品。6、本發(fā)明方法具有制備工藝簡單、耗能低、生產(chǎn)效率高、成型率高、成本低等優(yōu)點，制得的生物質(zhì)燃料密度小、熱值高、灰分少、產(chǎn)品的內(nèi)部空隙小、不松散、防潮性能好、能夠長期保存，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實施方式下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，但不限于本發(fā)明的保護范圍。實施例1一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法，包括以下步驟：（1）將100kg花生殼加入粉碎機粉碎至40目，得花生殼粉末；（2）將花生殼粉末、氧化鎂7kg、赤泥5kg和碳酸鈷2kg加入攪拌器，再加入120kg水，在轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌20min，得糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600℃下焙燒4h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿6kg和環(huán)氧瀝青7kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為110℃，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為60℃下烘干至含水量為8%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)成型燃料。實施例2一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法，包括以下步驟：（1）將100kg花生殼加入粉碎機粉碎至40目，得花生殼粉末；（2）將花生殼粉末、氧化鎂5kg、赤泥7kg和碳酸鈷3kg加入攪拌器，再加入120kg水，在轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌30min，得糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為700℃下焙燒3.5h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿10kg和環(huán)氧瀝青5kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為120℃，壓力為100Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為60℃下烘干至含水量為8%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)成型燃料。實施例3一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法，包括以下步驟：（1）將100kg花生殼加入粉碎機粉碎至60目，得花生殼粉末；（2）將花生殼粉末、氧化鎂8kg、赤泥8kg和碳酸鈷3kg加入攪拌器，再加入150kg水，在轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌30min，得糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為800℃下焙燒3.5h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿8kg和環(huán)氧瀝青8kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為130℃，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為80℃下烘干至含水量為6%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)成型燃料。實施例4一種制備高效生物質(zhì)成型燃料的方法，包括以下步驟：（1）將100kg花生殼加入粉碎機粉碎至60目，得花生殼粉末；（2）將花生殼粉末、氧化鎂10kg、赤泥5kg和碳酸鈷4kg加入攪拌器，再加入150kg水，在轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌30min，得糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為800℃下焙燒3h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿9kg和環(huán)氧瀝青6kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為120℃，壓力100Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為80℃下烘干至含水量為6%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)成型燃料。經(jīng)過檢測以上實施例1-4制備的生物質(zhì)成型燃料，產(chǎn)品的熱值、灰分含量及吸水性能如下表所示：樣品熱值（MJ/kg)灰分含量（%）吸水率（%）實施例125.73.168.8實施例226.33.789.2實施例329.42.599.7實施例428.93.088.4從檢測結(jié)果得出，本發(fā)明制生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)品的熱值為25-30MJ/kg、灰分含量為2.5-4.0%、吸水率為8-10%1，各項性能優(yōu)于當前市售的產(chǎn)品。以上內(nèi)容不能認定本發(fā)明具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。當前第1頁1 2 3