一種高效生物質(zhì)固體成型燃料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效生物質(zhì)固體成型燃料,是以重量比為100:5?10:5?8:6?10:3?5:5?8:4?6的玉米芯、氧化鎂、電石渣、淀粉、氧化鑭、石油樹脂和聚氨酯瀝青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得。本發(fā)明制備的生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)品的熱值為24?28MJ/kg,灰分含量為2.5?4.0%，吸水率為8?10%，各項性能優(yōu)于當(dāng)前市售的產(chǎn)品,本發(fā)明制備方法具有工藝簡單、耗能低、生產(chǎn)效率高、成型率高、成本低等優(yōu)點。
【專利說明】
-種高效生物質(zhì)固體成型燃料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物質(zhì)燃料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高效生物質(zhì)固體成型燃料。
【背景技術(shù)】
[0002] 長期W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(jìn)步和生活水平的提高做出了很大的貢獻(xiàn)。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(dá)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(yán)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(dāng)今的能源 危機問題。
[0003] 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(jì)80年代引進(jìn)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(fù)雜、難 度大、能耗大、成本高;成型燃料實熱值、含水率和灰分難W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;成型的顆粒表面粗糖、形狀多樣也影響了銷售量，運些問題嚴(yán)重的制約了生物質(zhì)成型燃 料的大規(guī)模生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的針對當(dāng)前生物質(zhì)燃料制備存在的問題，提供一種具有密度小、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)點的生物質(zhì)固體成型燃 料。
[0005] 為了實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種高效生物質(zhì)固體成型燃料，是W重量比為100:5-10:5-8:6-10:3-5:5-8:4-6的玉 米忍、氧化儀、電石渣、淀粉、氧化銅、石油樹脂和聚氨醋漸青為原料，通過粉碎、成型、干燥 等工序制得;其制備方法包括W下步驟： (1) 將玉米忍加入粉碎機粉碎至40-60目，得玉米忍粉； (2) 將玉米忍粉、氧化儀、電石渣、淀粉和氧化銅加入攬拌器，再加入適量水?dāng)埌璩珊隣?物； (3 )取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600-800°C下賠燒3-4h，得炭化物； (4) 將炭化物與石油樹脂和聚氨醋漸青混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在 溫度為100-120°C，壓力為80-100Mpa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)固體成型燃料。
[0006] 優(yōu)選的，W上步驟(2)所述攬拌是在轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攬拌20-30min。
[0007] 優(yōu)選的，W上步驟(3)所述賠燒的升溫速率為5-10°C/min。
[000引優(yōu)選的，W上步驟巧)所述烘干是將成型燃料在溫度為80-10(TC下烘干至含水量 為 6-80/0。
[0009] 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)作物廢棄物玉米忍作為主要原料，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(dāng)今的能源危機問 題，同時固體成型燃料燃燒后的炭灰又可用作肥料。
[0010] 2、本發(fā)明通過電石渣、淀粉和氧化銅的共同作用，可降低成型燃料的燃點，提高燃 料灰分的烙點，解決當(dāng)前固體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。
[0011] 3、本發(fā)明在固體成型燃料中加入石油樹脂和聚氨醋漸青，由于石油樹脂和聚氨醋 漸青具有較強的粘結(jié)性、吸附性和防水性能，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。
[0012] 4、本發(fā)明在固體成型燃料中加入氧化儀，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(dá)到充分完全燃燒的效果;氧化儀在燃燒過程中起到 固硫的作用，使二氧化硫反應(yīng)生成硫酸儀，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。
[OOU] 5、本發(fā)明制備的生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)品的熱值為24-28MJ/kg，灰分含量為2.5- 4.0%，吸水率為8-10%，各項性能優(yōu)于當(dāng)前市售的產(chǎn)品。
[0014] 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)固體成型燃料密度小、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】
[0015] 下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016] 實施例1 一種高效生物質(zhì)固體成型燃料，是W重量比為100:7:5:6:3:5:5的玉米忍、氧化儀、電 石渣、淀粉、氧化銅、石油樹脂和聚氨醋漸青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得;其制 備方法包括W下步驟： (1) 將100kg玉米忍加入粉碎機粉碎至40目，得玉米忍粉； (2) 將玉米忍粉、氧化儀化g、電石渣5kg、淀粉化g和氧化銅3kg加入攬拌器，再加入 150kg水，在轉(zhuǎn)速為50化/min下攬拌20min，得糊狀物； (3) 取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600°C下賠燒地，得炭化物； (4) 將炭化物與石油樹脂化g和聚氨醋漸青化g混合均勻后，得到的混合物料輸送至成 型機，在溫度為l〇〇°C，壓力為lOOMpa下擠壓成型，得成型燃料； (5) 將成型燃料在溫度為100°C下烘干至含水量為6%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)固 體成型燃料。
[0017]實施例2 一種高效生物質(zhì)固體成型燃料，是W重量比為100:5:7:8:4:7:4的玉米忍、氧化儀、電 石渣、淀粉、氧化銅、石油樹脂和聚氨醋漸青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得;其制 備方法包括W下步驟： (1) 將100kg玉米忍加入粉碎機粉碎至40目，得玉米忍粉； (2) 將玉米忍粉、氧化儀化g、電石渣7kg、淀粉8kg和氧化銅4kg加入攬拌器，再加入 150kg水，在轉(zhuǎn)速為30化/min下攬拌30min，得糊狀物； (3) 取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為700°C下賠燒3.化，得炭化物； (4) 將炭化物與石油樹脂化g和聚氨醋漸青4kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成 型機，在溫度為120°C，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料； 巧)將成型燃料在溫度為80°C下烘干至含水量為8%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)固 體成型燃料。
[001引實施例3 一種高效生物質(zhì)固體成型燃料，是W重量比為100:10:6:10:5:8:5的玉米忍、氧化儀、 電石渣、淀粉、氧化銅、石油樹脂和聚氨醋漸青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得;其 制備方法包括W下步驟： (1) 將100kg玉米忍加入粉碎機粉碎至60目，得玉米忍粉； (2) 將玉米忍粉、氧化儀10kg、電石渣化g、淀粉10kg和氧化銅化g加入攬拌器，再加入 180kg水，在轉(zhuǎn)速為50化/min下攬拌20min，得糊狀物； (3) 取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為800°C下賠燒化，得炭化物； (4) 將炭化物與石油樹脂8kg和聚氨醋漸青化g混合均勻后，得到的混合物料輸送至成 型機，在溫度為120°C，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料； (5) 將成型燃料在溫度為100°C下烘干至含水量為6%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)固 體成型燃料。
[0019] 實施例4 一種高效生物質(zhì)固體成型燃料，是W重量比為100:8:8:10:4:8:5的玉米忍、氧化儀、電 石渣、淀粉、氧化銅、石油樹脂和聚氨醋漸青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得;其制 備方法包括W下步驟： (1) 將100kg玉米忍加入粉碎機粉碎至60目，得玉米忍粉； (2) 將玉米忍粉、氧化儀8kg、電石渣8kg、淀粉10kg和氧化銅4kg加入攬拌器，再加入 180kg水，在轉(zhuǎn)速為50化/min下攬拌30min，得糊狀物； (3) 取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為700°C下賠燒地，得炭化物； (4) 將炭化物與石油樹脂8kg和聚氨醋漸青化g混合均勻后，得到的混合物料輸送至成 型機，在溫度為110°C，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料； 巧)將成型燃料在溫度為80°C下烘干至含水量為8%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)固 體成型燃料。
[0020] 經(jīng)過檢測W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：
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24-28MJ/kg，灰分含量為~ 2.5-4.0%，吸水率為8-10%，各項性能優(yōu)于當(dāng)前市售的產(chǎn)品。
[0021] W上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明具體實施只局限于運些說明，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W做出若干簡單推演或替換，都應(yīng) 當(dāng)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(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高效生物質(zhì)固體成型燃料，其特征在于:是以重量比為100:5-10:5-8:6-10:3-5:5-8:4-6的玉米芯、氧化鎂、電石渣、淀粉、氧化鑭、石油樹脂和聚氨酯瀝青為原料，通過粉 碎、成型、干燥等工序制得;其制備方法包括以下步驟： 將玉米芯加入粉碎機粉碎至40-60目，得玉米芯粉； 將玉米芯粉、氧化鎂、電石渣、淀粉和氧化鑭加入攪拌器，再加入適量水?dāng)嚢璩珊隣钗铮? 取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600-800 °C下焙燒3-4h，得炭化物； 將炭化物與石油樹脂和聚氨酯瀝青混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫 度為100-120°C，壓力為80-100Mpa下擠壓成型，得成型燃料； 將成型燃料烘干，冷卻至室溫，包裝，即得生物質(zhì)固體成型燃料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高效生物質(zhì)固體成型燃料，其特征在于:步驟(2)所述攪拌是在 轉(zhuǎn)速為 300_500r/min 下攪拌 20-30min。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高效生物質(zhì)固體成型燃料，其特征在于:步驟(3)所述焙燒的升 溫速率為5-10 °C/min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高效生物質(zhì)固體成型燃料，其特征在于:步驟(5)所述烘干是將 成型燃料在溫度為80_100°C下烘干至含水量為6-8%。
【文檔編號】C10L5/44GK106010721SQ201610631642
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月4日
【發(fā)明人】楊佩華
【申請人】廣西南寧勝祺安科技開發(fā)有限公司