煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種節(jié)能且有利于環(huán)境保護(hù)的第三代生物質(zhì)燃料產(chǎn)品，屬于生物燃料領(lǐng)域，主要論述了生物質(zhì)通過(guò)把堿金屬鹽滲析得到的堿金屬氫氧化物進(jìn)行碳化反應(yīng)生成的碳酸鹽等反應(yīng)物合成的產(chǎn)物SWZ催化劑，摻入到生物質(zhì)中提高燃燒性氣體、木炭的產(chǎn)量。經(jīng)過(guò)吸熱式反應(yīng)而制成。此產(chǎn)品0℃以下都可以即點(diǎn)即燃，熱值高，形成強(qiáng)大的火焰，可以迅速點(diǎn)燃煤粉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃料領(lǐng)域，通過(guò)生物質(zhì)添加SWZ催化劑經(jīng)過(guò)吸熱轉(zhuǎn)換技術(shù)，提高可燃物揮發(fā)份和木炭的產(chǎn)量，高效地利用生物質(zhì)，生產(chǎn)出煤粉專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，從而減少石油消耗、電能消耗對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生的依賴(lài)性，減輕石化能源消費(fèi)給環(huán)境造成的污染。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)燃料是光合作用產(chǎn)生的有機(jī)可燃物的總稱(chēng)，來(lái)源十分豐富，是世界的第四大能源。但由于受到價(jià)值因素的限制，生物質(zhì)燃料的利用并不高。由于常規(guī)的燃燒方式以空氣為氧化劑，燃盡性能差，以至大量被浪費(fèi)?，F(xiàn)在全世界都把目光凝聚在生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)和利用上。生物質(zhì)利用前景十分廣闊，但真正實(shí)際應(yīng)用還取決于生物質(zhì)的各種轉(zhuǎn)化利用技術(shù)能否突破。具體的說(shuō)有很多研究領(lǐng)域都在和生物質(zhì)粉料自身的特性和價(jià)值不相符。造成了大量的技術(shù)攻關(guān)還無(wú)法攻克，或者說(shuō)實(shí)現(xiàn)了也無(wú)法進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
[0003]煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴的發(fā)明填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外此項(xiàng)技術(shù)的空白。解決了現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)和產(chǎn)出價(jià)值比不協(xié)調(diào)，不能形成長(zhǎng)期產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的弊端。
[0004]生物質(zhì)能的利用主要有直接燃燒，熱化學(xué)轉(zhuǎn)換和生物學(xué)轉(zhuǎn)換3種途徑。根據(jù)生物質(zhì)特性，直接燃燒仍是今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)生物質(zhì)利用的最有效途徑。其它方式利用缺點(diǎn)很多，一時(shí)還無(wú)法解決技術(shù)攻關(guān)留下的問(wèn)題。目前有很多技術(shù)還難以攻克(包括:原材料成本、生產(chǎn)成本、使用成本)，導(dǎo)致無(wú)法形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。現(xiàn)目前中國(guó)或者全世界生物質(zhì)的直接燃燒和固化成型技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，主要著重于專(zhuān)用燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)和生物質(zhì)成型物的應(yīng)用。利用林區(qū)三剩物通過(guò)破碎加工成顆粒狀、棒狀、圓柱狀致密成型燃料?；蛘咴诟艚^空氣條件下熱解干餾得到可燃質(zhì)木炭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:通過(guò)添加SWZ催化劑在生物質(zhì)中進(jìn)行吸熱式反應(yīng)，把可燃分子與催化劑分子間的化學(xué)反應(yīng)生成第三代高熱值燃料，達(dá)到提高可燃燒性揮發(fā)份、木炭的產(chǎn)量。促進(jìn)生物原料中氫釋放，使空氣產(chǎn)物中的H2/C0增大；促進(jìn)C0/C02的生成，但幾乎不影響H20的生成；NaCl能促進(jìn)纖維素反應(yīng)中H20、C0、C02的生成。與現(xiàn)有技術(shù)相比解決了熱解產(chǎn)生大量熱能浪費(fèi)和熱解過(guò)程中回收的可燃性氣體中存在的技術(shù)問(wèn)題；致密型燃料所產(chǎn)生的高額加工成本；燃燒設(shè)備的改造成本；本發(fā)明的有益效果是解決了現(xiàn)有生物質(zhì)燃料的發(fā)展存在的實(shí)際問(wèn)題。
[0006]1、銷(xiāo)售問(wèn)題。根據(jù)2011年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局提供數(shù)據(jù)關(guān)于中國(guó)火力發(fā)電站每年消耗電煤約為16億噸左右，基本上用的都是劣質(zhì)煙煤揮發(fā)份Vdaf20%左右，灰份Ad36%左右；按國(guó)家統(tǒng)計(jì)電力行業(yè)全國(guó)火力發(fā)電利用燃油啟動(dòng)燃煤點(diǎn)火達(dá)到穩(wěn)定燃燒，每年多達(dá)1000萬(wàn)噸以上，電廠燃油費(fèi)用每年達(dá)幾百億元，其它市場(chǎng)還包括紡織、石油、石化、造紙、冶金、鋼鐵、建材和化工，生 物質(zhì)點(diǎn)火柴有龐大的銷(xiāo)售市場(chǎng)。
[0007]2、運(yùn)輸成本通過(guò)生物質(zhì)吸熱轉(zhuǎn)換技術(shù)提高了使用價(jià)值，增加了附加值完全可以向全國(guó)市場(chǎng)運(yùn)輸銷(xiāo)售。
[0008]3、生物質(zhì)固化成型要投資高額的機(jī)械和高耗能電力，我們的產(chǎn)品原材料秸桿類(lèi)只需要粉碎、林木粉狀類(lèi)、林木固體狀不需要破碎加工成型，節(jié)約了成型設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、加工成本(包括:人工、電力、維修機(jī)械等)，根據(jù)市場(chǎng)需要我們就可以把節(jié)約下來(lái)的資本金用于提高原材料的收購(gòu)價(jià)格，增加農(nóng)民創(chuàng)收；減少環(huán)境污染。
[0009]4、生物質(zhì)燃料通過(guò)SWZ催化劑反應(yīng)加工后，達(dá)到了低溫點(diǎn)火即點(diǎn)即燃，哪怕在0°C以下都能達(dá)到受熱爆裂燃燒，形成強(qiáng)大的火焰群，通過(guò)生物層中氣流，促進(jìn)邊燃燒揮發(fā)份邊形成木炭，使碳表面灰燼或燃燒產(chǎn)物CO脫離，使之充分燃燒。達(dá)到節(jié)能減排的效果。
[0010]5、通過(guò)測(cè)試，對(duì)秸桿和廢舊木材使用點(diǎn)火柴做燃烷基，可以迅速提高燃燒速率，燃燒完后形成的木炭可以二次燃燒2-3hOUr，爐內(nèi)溫度可迅速達(dá)到1200°C以上；全部用木材做燃烷基爐內(nèi)中心溫度可迅速達(dá)到2000°C以上，完全可以達(dá)到燃煤著火點(diǎn)，形成穩(wěn)定燃燒。控制好爐內(nèi)溫度，可綜合節(jié)煤8% _18%，明顯降低排煙濃度，使黑煙充分燃燒達(dá)到節(jié)能減排的效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是生產(chǎn)工藝流程圖。`
【權(quán)利要求】
1.煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，組成部份包括(I)SWZ催化劑；(2)熱解反應(yīng)基礎(chǔ)過(guò)程；(3)吸熱反應(yīng)與熄火時(shí)間；(4)吸熱工藝影響因素；(5)、防水涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1撰述的煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，其特征在于:所述SWZ催化劑(I)組分由堿金屬碳酸鹽50%、氯化鈉10%、水40%，調(diào)制成溶液碳化反應(yīng)生成SWZ催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1撰述的煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，其特征在于:所述SWZ催化劑(1)組分為15%摻入到生物質(zhì)中(2)進(jìn)行熱解反應(yīng)，主要提高揮發(fā)分和木炭的產(chǎn)量；熱重分析結(jié)果表明，纖維素在52°C時(shí)開(kāi)始熱解，隨著溫度的升高到干燥階段(溫度為120°C -150°C )生物質(zhì)的水分進(jìn)行蒸發(fā)，物料的化學(xué)組成幾乎不變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，其特征在于:吸熱反應(yīng)溫度與停止升溫熄火(3)吸熱階段(150°C -275°C )物料的熱反應(yīng)比較明顯，化學(xué)組分開(kāi)始變化。根據(jù)不同的生物基特性在變化反應(yīng)中溫度不一樣，要測(cè)試出生物質(zhì)的不穩(wěn)成分如半纖維分解成C02、CO，纖維素反應(yīng)中H20、CO、C02等可燃物質(zhì)的生成時(shí)間，確定準(zhǔn)確時(shí)間后迅速熄火。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，其特征在于:吸熱工藝影響因素(4)原料反應(yīng)得到的產(chǎn)物在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間，冷卻速度、原料固體的尺寸、壓力、升溫速率等，對(duì)點(diǎn)火柴的熱值和燃燒時(shí)間都有一定的影響。滯留時(shí)間在生物質(zhì)吸熱反應(yīng)中有固相滯留時(shí)間和氣相滯留時(shí)間之分，固相滯留時(shí)間越短，吸熱的固態(tài)產(chǎn)物所占的比例越小，總和產(chǎn)物量越大吸熱越完全；在給定的溫度和升溫速率條件下，固相滯留時(shí)間越短，反應(yīng)和轉(zhuǎn)化物中的固相產(chǎn)物就越少，氣相產(chǎn)物的量就越大。為了達(dá)到高燃燒速率，高熱值燃料，在原料轉(zhuǎn)化中，在一定的熱解時(shí)間內(nèi)慢加熱速率會(huì)延長(zhǎng)熱解物料在低溫的停留時(shí)間，促進(jìn)纖維素的木質(zhì)素的脫水和吸熱反應(yīng)從而生成高熱值燃料點(diǎn)火柴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤粉鍋爐專(zhuān)用生物質(zhì)點(diǎn)火柴，其特征在于:防水涂層(5)為了使反應(yīng)得到的產(chǎn)物不與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)，將他們放在石碏中保存。
【文檔編號(hào)】C10L11/04GK103773539SQ201310478918
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】張學(xué)文 申請(qǐng)人:張學(xué)文