一種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種工業(yè)燃料的制備方法。更具體地，涉及一種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料 的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物質(zhì)成型燃料是以農(nóng)林廢棄物，如秸桿、稻殼、花生殼、木肩以及樹(shù)枝等為原料， 通過(guò)生物質(zhì)固體燃料致密加工成型設(shè)備，在特定的工藝條件下加工制成的高效燃料，是一 種環(huán)保、可再生能源。生物質(zhì)成型燃料燃燒溫度可達(dá)1060°c以上。生物質(zhì)成型燃料因?yàn)榫哂?揮發(fā)分高、碳活性高、N和S含量低，灰分低且燃燒過(guò)程C0 2零排放等特點(diǎn)，特別適合燃燒轉(zhuǎn)化 利用，是一種優(yōu)質(zhì)燃料。就基本國(guó)情和生物質(zhì)利用水平而言，無(wú)疑是最簡(jiǎn)便可行的高效利用 生物質(zhì)資源的方式之一，這也使生物質(zhì)能源擁有了更為廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。生物 質(zhì)的主要成份是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。目前纖維素類生物質(zhì)的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)有 物理轉(zhuǎn)化、化學(xué)轉(zhuǎn)化和生物轉(zhuǎn)化。生物質(zhì)能的物理轉(zhuǎn)化主要指固體生物質(zhì)的致密成型，其是 將秸桿、稻殼，鋸末、木肩等生物質(zhì)廢棄物用機(jī)械加壓的方法，使原來(lái)松散、無(wú)定型的原料壓 縮成具有一定形狀、一定密度的固體成型燃料，再應(yīng)用到人們平時(shí)的生活、生產(chǎn)和服務(wù)業(yè) 中，如取暖、發(fā)電、冶煉等。生物質(zhì)的致密成型可以減少運(yùn)輸?shù)目臻g和成本，使能量可以更加 集中應(yīng)用。
[0003] 生物質(zhì)固體燃料的成型工藝技術(shù)已經(jīng)得到了快速發(fā)展，但仍存在諸多問(wèn)題:生物 質(zhì)燃料不易壓縮、能耗高、機(jī)器磨損大、產(chǎn)品生產(chǎn)成本高；單一生物質(zhì)灰熔點(diǎn)低、易結(jié)渣、積 灰、腐蝕設(shè)備;密度低、抗跌摔性差;燃燒易散架，變形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料的制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單， 所得燃料具有優(yōu)異的抗?jié)B水性，且燃燒效果好、整體不變形、不易散架、灰熔點(diǎn)高、不發(fā)生結(jié) 渣積灰，對(duì)燃燒機(jī)器的磨損小，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0006] -種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料的制備方法，包括如下步驟：。
[0007] 1)將玉米秸桿、大豆秸桿和花生殼分別粉碎至粒徑5-10mm，得粉碎物；
[0008] 2)將步驟1)所得玉米秸桿粉碎物、大豆秸桿粉碎物、花生殼粉碎物以及聚環(huán)氧乙 烷進(jìn)行混合，得混合物；
[0009] 3)將步驟2)所得混合物進(jìn)行升溫干燥，至混合物含水率在5-20% ;
[0010] 4)將步驟3)所得物常溫?cái)D壓成型；
[0011] 5)冷卻后包裝。
[0012]優(yōu)選地，步驟2)中，所述混合是指按如下質(zhì)量百分比混合:50-60 %玉米秸桿粉碎 物;20-30 %大豆秸桿粉碎物；10-20 %花生殼粉碎物;5-15 %聚環(huán)氧乙烷。
[0013]優(yōu)選地，步驟2)中，所述聚環(huán)氧乙烷的濃度為1-1.2g/L。
[0014]優(yōu)選地，步驟3)中，所述升溫干燥是指通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)干燥，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 2000-2500r/min，熱風(fēng)溫度為80-130°C;所述含水率是通過(guò)水分測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量。
[0015] 優(yōu)選地，步驟4)中，所述擠壓成型的壓力為30-100MPa。
[0016] 本發(fā)明中，所述鼓風(fēng)機(jī)可選自型號(hào)為4-72(79)的風(fēng)機(jī);所述水分測(cè)定儀可選自型 號(hào)為MB25的水分測(cè)定儀;所述擠壓成型可選型號(hào)為93KWP-120A壓輥式顆粒成型機(jī)。
[0017] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0018] 本發(fā)明新型生物質(zhì)工業(yè)燃料的制備方法中，以農(nóng)作物廢棄物為原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的 共混、干燥、擠壓成型、冷卻，即可得到生物質(zhì)工業(yè)燃料。且所得燃料燃燒效果好、整體不變 形、不易散架、灰熔點(diǎn)高、不發(fā)生結(jié)渣積灰，可有效的降低燃料對(duì)燃燒設(shè)備的腐蝕；同時(shí)，本 發(fā)明所得燃料抗?jié)B水性好，含水率<12%，抗跌碎性>95%，便于燃料運(yùn)輸和存儲(chǔ);且本發(fā) 明制備方法可有效的解決能源緊缺問(wèn)題，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020] 實(shí)施例1
[0021 ] -種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料，制備方法如下：
[0022] 1)將玉米秸桿、大豆秸桿和花生殼分別粉碎至粒徑8mm;
[0023] 2)將上述粉碎后的玉米秸桿、大豆秸桿、花生殼以及濃度為lg/L的聚環(huán)氧乙烷按 質(zhì)量百分比：55 % : 20 % : 15 % : 10 %的比例混合均勻；
[0024] 3)將上述混合均勻后的混合物用鼓風(fēng)機(jī)熱風(fēng)干燥，至混合物含水率為15%，鼓風(fēng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速為2200r/min，熱風(fēng)溫度為80°C;
[0025] 4)將干燥后的混合物經(jīng)過(guò)壓輥式顆粒成型機(jī)在常溫下擠壓成型，成型壓力為 70MPa；
[0026] 5)將成型后得到的生物質(zhì)工業(yè)燃料冷卻至常溫，包裝。
[0027]根據(jù)GB/T28731-2012的規(guī)定對(duì)所得生物質(zhì)工業(yè)燃料燃燒灰分的測(cè)定，此生物質(zhì)工 業(yè)燃料在燃燒結(jié)束后，無(wú)粉塵產(chǎn)生，無(wú)味，無(wú)公害不會(huì)造成污染，燃燒效率達(dá)96 %。
[0028] 實(shí)施例2
[0029]重復(fù)實(shí)施例1，唯一區(qū)別在于，將步驟4)的成型壓力改為90MPa，其它條件不變，得 到生物質(zhì)工業(yè)燃料，燃料的燃燒效率達(dá)97%。
[0030] 實(shí)施例3
[0031]重復(fù)實(shí)施例1，唯一區(qū)別在于，將步驟3)混合物含水率改為12%，其它條件不變，得 到生物質(zhì)工業(yè)燃料，燃料的燃燒效率達(dá)97%。
[0032] 實(shí)施例4
[0033] -種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料，制備方法如下：
[0034] 1)將玉米秸桿、大豆秸桿和花生殼依次分別粉碎至粒徑10mm;
[0035] 2)將上述粉碎后的玉米秸桿、大豆秸桿、花生殼以及濃度為1.2g/L的聚環(huán)氧乙烷 按質(zhì)量百分比：50% :20% :20% :10%的比例混合均勻；
[0036] 3)將上述混合均勻后的混合物用鼓風(fēng)機(jī)熱風(fēng)干燥，至混合物含水率為20 %，鼓風(fēng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500r/min，熱風(fēng)溫度為130°C;
[0037] 4)將干燥后的混合物經(jīng)過(guò)壓輥式顆粒成型機(jī)在常溫下擠壓成型，成型壓力為 30MPa；
[0038] 5)將成型后得到的生物質(zhì)工業(yè)燃料冷卻至常溫，包裝。
[0039]根據(jù)GB/T28731-2012的規(guī)定對(duì)所得生物質(zhì)工業(yè)燃料燃燒灰分的測(cè)定，此生物質(zhì)工 業(yè)燃料在燃燒結(jié)束后，無(wú)粉塵產(chǎn)生，無(wú)味，無(wú)公害不會(huì)造成污染，燃燒效率達(dá)98 %。
[0040] 實(shí)施例5
[0041 ] -種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料，制備方法如下：
[0042] 1)將玉米秸桿、大豆秸桿和花生殼依次分別粉碎至粒徑5mm;
[0043] 2)將上述粉碎后的玉米秸桿、大豆秸桿、花生殼以及濃度為1.2g/L的聚環(huán)氧乙烷 按質(zhì)量百分比：50% : 30% : 15% : 5%的比例混合均勻；
[0044] 3)將上述混合均勻后的混合物用鼓風(fēng)機(jī)熱風(fēng)干燥，至混合物含水率為5%，鼓風(fēng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速為2000r/min，熱風(fēng)溫度為100°C;
[0045] 4)將干燥后的混合物經(jīng)過(guò)壓輥式顆粒成型機(jī)在常溫下擠壓成型，成型壓力為 lOOMPa；
[0046] 5)將成型后得到的生物質(zhì)工業(yè)燃料冷卻至常溫，包裝。
[0047]根據(jù)GB/T28731-2012的規(guī)定對(duì)所得生物質(zhì)工業(yè)燃料燃燒灰分的測(cè)定，此生物質(zhì)工 業(yè)燃料在燃燒結(jié)束后，無(wú)粉塵產(chǎn)生，無(wú)味，無(wú)公害不會(huì)造成污染，燃燒效率達(dá)98 %。
[0048] 將上述實(shí)施例1-5所得燃料分別進(jìn)行產(chǎn)熱量性能測(cè)試、軟化溫度(ST)測(cè)試、密度測(cè) 定、含水率測(cè)定及抗跌摔性測(cè)定，結(jié)果如表1所示。
[0049] 表1工業(yè)燃料產(chǎn)熱量性能、軟化溫度、密度、含水率及抗跌摔性
[0051]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì) 本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可 以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā) 明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 將玉米秸桿、大豆秸桿和花生殼分別粉碎至粒徑5-10mm，得粉碎物； 2) 將步驟1)所得玉米秸桿粉碎物、大豆秸桿粉碎物、花生殼粉碎物以及聚環(huán)氧乙烷進(jìn) 行混合，得混合物； 3) 將步驟2)所得混合物進(jìn)行升溫干燥，至混合物含水率在5-20 % ; 4) 將步驟3)所得物常溫?cái)D壓成型； 5) 冷卻后包裝。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述混合是指按如下質(zhì)量 百分比混合:50-60 %玉米秸桿粉碎物;20-30 %大豆秸桿粉碎物；10-20 %花生殼粉碎物;5-15%聚環(huán)氧乙烷。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述聚環(huán)氧乙烷的濃度 為l_1.2g/L。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述升溫干燥是指通過(guò)鼓 風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)干燥，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000-2500r/min，熱風(fēng)溫度為80-130°C;所述含水率是通 過(guò)水分測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟4)中，所述擠壓成型的壓力為30-100MPa〇
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種新型生物質(zhì)工業(yè)燃料的制備方法，該制備方法包括：將原料粉碎，并與聚環(huán)氧乙烷進(jìn)行混合，將混合物升溫干燥至含水率達(dá)5-20％，再常溫?cái)D壓成型，冷卻后即可得到本發(fā)明生物質(zhì)工業(yè)燃料。該制備方法簡(jiǎn)單，所得燃料具有優(yōu)異的抗?jié)B水性，且燃燒效果好、整體不變形、不易散架、灰熔點(diǎn)高、不發(fā)生結(jié)渣積灰，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C10L5/44
【公開(kāi)號(hào)】CN105505508
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610027527
【發(fā)明人】伊紅赤, 劉世昌
【申請(qǐng)人】吉林永坤新能源科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日