一種含油泥的生物質(zhì)型煤及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含油泥的生物質(zhì)型煤，添加了固硫助燃劑，該助燃劑的各組分之間相互配合，將型煤燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣變成煤氣，使火焰巨增，減少了大量煙塵與有害氣體的排放；同時本發(fā)明將發(fā)酵產(chǎn)生的生物質(zhì)經(jīng)氫氧化鈉溶液改性處理，堿液釋放出?OH進入生物質(zhì)細胞壁的木質(zhì)素中，破壞木質(zhì)素之中的吡喃環(huán)，拆開與木質(zhì)素相互纏結的纖維素和半纖維素，解除了木質(zhì)素與半纖維素的空間立體交聯(lián)網(wǎng)狀結構，經(jīng)重組形成復雜的空間網(wǎng)狀結構，提高了自身粘結性，進而降低成型壓力，設備磨損現(xiàn)象得到緩解，利用本發(fā)明制得的生物質(zhì)型煤一方面使油泥實現(xiàn)了無害化、資源化利用，另一方面節(jié)省生產(chǎn)成本，具有優(yōu)良的燃燒性能。
【專利說明】一種含油泥的生物質(zhì)型煤及其制作方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及潔凈煤應用技術領域，具體涉及一種含油泥的生物質(zhì)型煤及其制作方法。
【背景技術】
[0003]生物質(zhì)如秸桿是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要固體廢棄物，堆放處理侵占了大量農(nóng)業(yè)耕地，焚燒秸桿會造成空氣污染，堆肥的減量化程度低。為了實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，加大消化農(nóng)業(yè)秸桿的力度，有人將秸桿作為粘結劑加入潔凈型煤中。
[0004]生物質(zhì)型煤是把一次性能源煤和可再生生物能源生物質(zhì)有機結合在一起，是一種新型復合燃料，是能源技術、減排技術和潔凈煤技術相結合的新產(chǎn)品，加快生物質(zhì)型煤產(chǎn)業(yè)化，為農(nóng)業(yè)、工業(yè)有機廢棄物能源化開辟了有效新途徑，對節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義，符合國家減排增效長期發(fā)展規(guī)劃。但是現(xiàn)有技術中生產(chǎn)的生物質(zhì)型煤由于生物質(zhì)自身剛性的缺陷，與煤粉擠壓成型后容易膨脹開裂，且純生物質(zhì)型煤易燃、燃燒持久性差等，因而采取有效技術方案將生物質(zhì)加以改性或者添加有效添加劑改善現(xiàn)有生物質(zhì)型煤的功能，實現(xiàn)減排CO2、SO2，減少煙塵及PM2.5，節(jié)約煤炭資源的多重效應。
[0005]《生物質(zhì)型煤的制備及微觀結構分析》一文為解決生物質(zhì)剛性造成生物質(zhì)型煤膨脹開裂的難題，利用微生物發(fā)酵技術處理生物質(zhì)秸桿，將發(fā)酵改性后的生物質(zhì)作為添加劑與粉煤按一定比例摻混，冷壓成型制得生物質(zhì)型煤。結果表明:發(fā)酵改性后生物質(zhì)質(zhì)地密實，膨脹壓縮性能得到改善，活化后大粒徑為互相纏繞、團聚的絲狀物，小粒徑鋪展效果較好，且具有包覆性;發(fā)酵使秸桿組織變得疏松，有利于煤粒與生物質(zhì)結合，避免了生物質(zhì)具有剛性造成型煤膨脹開裂;改性前后發(fā)熱量變化較小，為0.07kJ/g。生物質(zhì)型煤最佳配比為:煤炭80%，發(fā)酵生物質(zhì)15%，膨潤土 5%;制得型煤的抗壓強度達到1.4MPa，落下強度高達98.65%，熱穩(wěn)定性達88.4%。
[0006]然而文中對生物質(zhì)的利用率不高，成型壓力大設備磨損現(xiàn)象嚴重，改性后的制得的型煤抗壓強度和落下強度較低不利于長期保存和運輸，煤炭用量比例過大顯然不利于實現(xiàn)節(jié)約煤炭資源和減排CO2、SO2，減少煙塵及PM2.5的燃燒要求，盲目增加生物質(zhì)的含量又必然會導致型煤的煙霧大、燃燒效率低、熱值小無法滿足放熱量要求高的場所使用，因此需要對現(xiàn)有型煤生產(chǎn)工藝加以改性以獲得節(jié)能、高效、清潔的生物質(zhì)型煤燃料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是提供一種含油泥的生物質(zhì)型煤及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種含油泥的生物質(zhì)型煤，其特征在于，由下列重量份的原料制成:煤粉49-53、玉米秸桿20-21、豆腐渣16-18、椰糠12-14、磷質(zhì)海鳥糞7-9、松油醇2-4、硝酸鉀0.6-0.8、榆樹皮粉末5-7、油泥13-15、海泡石4-6、白云石6-8、木油2.4-2.6、菠蘿葉纖維10-12、陶瓷纖維8-9、
Iwt%的氫氧化鈉溶液適量。
[0009]所述的一種含油泥的生物質(zhì)型煤的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將硝酸鉀加水攪拌至完全溶解，加入海泡石浸漬10-12小時，取出于105°C烘箱中烘干研磨成粉，加入木油、松油醇、菠蘿葉纖維混勻，升溫至80-90 0C，超聲研磨10-15分鐘，噴霧干燥制得固硫助燃劑；
(2)將榆樹皮粉末加水攪拌成糊狀，邊加熱邊攪拌，烘干，加入白云石、油泥、陶瓷纖維高速攪拌混勻，于630-710°C下高溫煅燒2-3小時，研磨得接枝改性的活化白云石粉；
(3)將玉米秸桿用60-70°C的熱水浸泡10-12小時，過濾投入發(fā)酵池內(nèi)，厭氧發(fā)酵20-30小時，加入豆腐渣、椰糠、磷質(zhì)海鳥糞混勻隔絕空氣繼續(xù)發(fā)酵7-10天，過濾，放入lwt%的氫氧化鈉溶液中浸泡1-2天，洗滌至中性烘干，粉碎至60-80目；
(4)將煤粉研磨至粒度為3_左右，加入步驟(3)反應物料攪拌混勻，升溫至90-10(TC保溫30-40分鐘，自然冷卻加入固硫助燃劑、活化白云石粉、適量水攪拌混勻，放入模具中在6MPa壓力下壓制成型，自然養(yǎng)護7-8天出料。
[0010]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明為了避免出現(xiàn)盲目增加生物質(zhì)含量導致型煤的煙霧大、燃燒效率低、熱值小的缺陷，本發(fā)明添加了固硫助燃劑，該助燃劑的各組分之間相互配合，將型煤燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣變成煤氣，使火焰巨增，減少了大量煙塵與有害氣體的排放;同時本發(fā)明將發(fā)酵產(chǎn)生的生物質(zhì)經(jīng)氫氧化鈉溶液改性處理，堿液釋放出-OH進入生物質(zhì)細胞壁的木質(zhì)素中，破壞木質(zhì)素之中的吡喃環(huán)，拆開與木質(zhì)素相互纏結的纖維素和半纖維素，解除了木質(zhì)素與半纖維素的空間立體交聯(lián)網(wǎng)狀結構，經(jīng)重組形成復雜的空間網(wǎng)狀結構，提高了自身粘結性，進而降低成型壓力，設備磨損現(xiàn)象得到緩解，利用本發(fā)明制得的生物質(zhì)型煤一方面使油泥實現(xiàn)了無害化、資源化利用，另一方面節(jié)省型煤的生產(chǎn)成本，具有優(yōu)良的燃燒性能，能夠滿足大型鍋爐對燃料燃燒性能的要求，值得大范圍推廣應用。
【具體實施方式】
[0011]所述的一種含油泥的生物質(zhì)型煤，其特征在于，由下列重量份的原料制成:煤粉49、玉米秸桿20、豆腐渣16、椰糠12、磷質(zhì)海鳥糞9、松油醇2、硝酸鉀0.6、榆樹皮粉末5、油泥13、海泡石4、白云石6、木油2.4、菠蘿葉纖維10、陶瓷纖維8、lwt%的氫氧化鈉溶液適量。
[0012]制作方法包括以下步驟:
(1)將硝酸鉀加水攪拌至完全溶解，加入海泡石浸漬10-12小時，取出于105°C烘箱中烘干研磨成粉，加入木油、松油醇、菠蘿葉纖維混勻，升溫至80-90 0C，超聲研磨10-15分鐘，噴霧干燥制得固硫助燃劑；
(2)將榆樹皮粉末加水攪拌成糊狀，邊加熱邊攪拌，烘干，加入白云石、油泥、陶瓷纖維高速攪拌混勻，于630-710°C下高溫煅燒2-3小時，研磨得接枝改性的活化白云石粉；
(3)將玉米秸桿用60-70°C的熱水浸泡10-12小時，過濾投入發(fā)酵池內(nèi)，厭氧發(fā)酵20-30小時，加入豆腐渣、椰糠、磷質(zhì)海鳥糞混勻隔絕空氣繼續(xù)發(fā)酵7-10天，過濾，放入lwt%的氫氧化鈉溶液中浸泡1-2天，洗滌至中性烘干，粉碎至60-80目；
(4)將煤粉研磨至粒度為3_左右，加入步驟(3)反應物料攪拌混勻，升溫至90-10(TC保溫30-40分鐘，自然冷卻加入固硫助燃劑、活化白云石粉、適量水攪拌混勻，放入模具中在6MPa壓力下壓制成型，自然養(yǎng)護7-8天出料。
[0013]經(jīng)檢測該生物質(zhì)型煤的抗壓強度達到1.4MPa，落下強度高達98.65%，熱穩(wěn)定性達88.4%ο
【主權項】
1.一種含油泥的生物質(zhì)型煤，其特征在于，由下列重量份的原料制成:煤粉49-53、玉米秸桿20-21、豆腐渣16-18、椰糠12-14、磷質(zhì)海鳥糞7-9、松油醇2-4、硝酸鉀0.6-0.8、榆樹皮粉末5-7、油泥13-15、海泡石4-6、白云石6-8、木油2.4-2.6、菠蘿葉纖維10-12、陶瓷纖維8-9、lwt%的氫氧化鈉溶液適量。2.根據(jù)權利要求1所述的一種含油泥的生物質(zhì)型煤的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將硝酸鉀加水攪拌至完全溶解，加入海泡石浸漬10-12小時，取出于105°C烘箱中烘干研磨成粉，加入木油、松油醇、菠蘿葉纖維混勻，升溫至80-90 0C，超聲研磨10-15分鐘，噴霧干燥制得固硫助燃劑； (2)將榆樹皮粉末加水攪拌成糊狀，邊加熱邊攪拌，烘干，加入白云石、油泥、陶瓷纖維高速攪拌混勻，于630-710°C下高溫煅燒2-3小時，研磨得接枝改性的活化白云石粉； (3)將玉米秸桿用60-70°C的熱水浸泡10-12小時，過濾投入發(fā)酵池內(nèi)，厭氧發(fā)酵20-30小時，加入豆腐渣、椰糠、磷質(zhì)海鳥糞混勻隔絕空氣繼續(xù)發(fā)酵7-10天，過濾，放入lwt%的氫氧化鈉溶液中浸泡1-2天，洗滌至中性烘干，粉碎至60-80目； (4)將煤粉研磨至粒度為3mm左右，加入步驟(3)反應物料攪拌混勻，升溫至90-10(TC保溫30-40分鐘，自然冷卻加入固硫助燃劑、活化白云石粉、適量水攪拌混勻，放入模具中在6MPa壓力下壓制成型，自然養(yǎng)護7-8天出料。
【文檔編號】C10L5/06GK105969442SQ201610163175
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】李根固
【申請人】安徽徽明建設集團有限公司