型煤粘结剂、生物质型煤及其制备方法技术

本发明专利技术涉及型煤技术领域，是一种型煤粘结剂、型煤粘结剂的制备方法、生物质型煤及生物质型煤的制备方法，型煤粘结剂按下述方法得到：将生物质原料粉碎，采用热溶萃取法处理生物质原料Ⅰ得到型煤粘结剂。本发明专利技术主要以麦秆、松木屑、棉花秸秆、玉米秸秆和稻秆等农林废弃物作为生物质原料，利用热压成型工艺制得生物质型煤，本发明专利技术制备的生物质型煤成型率高、热稳定性好、跌落强度指标优越，具有燃点低、抗压强度高、热值高的特点，并且生产工艺操作简单可行性高，原材料来源广泛，价格低廉，并能有效利用农林废弃物等生物质资源，为环境保护做出贡献，实现农林废弃物等生物质的资源化和能源化利用，实现低阶煤的清洁高效利用。

Briquette binder, biomass briquette and its preparation method

The invention relates to the technical field of briquette, which is a preparation method of briquette binder, briquette binder, biomass briquette and biomass briquette. The briquette binder is obtained by following methods: crushing biomass raw material, treating biomass raw material I by thermal solution extraction method to obtain briquette binder. The bio-briquette is prepared by hot-pressing process using agricultural and forestry wastes such as wheat straw, pine sawdust, cotton straw, corn straw and rice straw as biomass raw materials. The bio-briquette prepared by the invention has high briquetting rate, good thermal stability, excellent drop strength index, low ignition point, high compressive strength and high calorific value, and the production process is simple and feasible. High performance, wide source of raw materials, low price, and effective use of agricultural and forestry wastes and other biomass resources, contribute to environmental protection, achieve agricultural and forestry wastes and other biomass resources and energy utilization, achieve clean and efficient use of low-rank coal.

【技术实现步骤摘要】
型煤粘结剂、生物质型煤及其制备方法
本专利技术涉及型煤
，是一种型煤粘结剂、型煤粘结剂的制备方法、生物质型煤及生物质型煤的制备方法。
技术介绍
中国的能源结构决定了未来相当长的一段时间内，煤炭都将会作为主要消费能源，但煤炭燃烧会产生大量的粉尘、NO2、CO2和SO2等污染物造成严重的环境污染问题，所以发展洁净煤技术是我国能源发展的必然趋势。随着采煤机械化程度的不断提高，粉煤在原煤中所占的比例也越来越大。粉煤比例的增加不仅降低了散煤的燃烧效率，而且严重地污染环境。发展型煤是提高粉煤利用率和减少环境污染的重要途径。研究表明，型煤应用于冶金、化工行业，可节省20%～40%的块煤或焦炭，工业锅炉、窑炉使用型煤后可比烧散煤节煤10%～27%，烟尘排放量可减少50%～60%，添加固硫剂后，二氧化硫的排放量可减少35%～50%。而且型煤技术的工艺相对简单，投资少，可行性高。所以，型煤技术是一种切实可行的洁净煤技术，其中生物质型煤是此技术研究的热点之一。生物质作为绿色的可再生能源，在其生长过程中通过光合作用吸收固定CO2并储存太阳能，具有分布广泛、CO2零排放等优点。此外，生物质与煤相比自身硫、氮含量更低，燃烧产生的氮氧化物和硫氧化物等环境污染物更少，可有效缓解大气污染问题。生物质型煤是指将煤炭与农林废弃物等可燃生物质及添加剂按一定比例混合压制而成的一种固体成型燃料，是煤炭资源利用的一种有效洁净利用方式。生物质型煤成型工艺根据其成型条件主要分为冷压成型、热压成型和混合成型三类；根据有无粘结剂的加入又可分为无粘结剂成型工艺和有粘结剂成型工艺。从有粘结剂成型工艺的角度研究，粘结剂在型煤的成型过程中起着“桥梁”作用，将煤粒粘结，改善型煤强度。常用的型煤粘结剂主要分为无机、有机和复合粘结剂三类。无机粘结剂主要以石灰、水泥和粘土为主，此类粘结剂所制备的型煤固硫效果较好，但制备出的型煤存在灰分高，含碳量低，易结垢等问题；而有机粘结剂的研究主要集中在腐殖酸、焦油、沥青等。利用有机粘结剂制备出的型煤粘结性能和耐水性能较好，但热稳定性较差；复合粘结剂以有机和无机粘结剂复配为主，弥补无机粘结剂制备出的型煤灰分高、含碳量低等缺点，增加了型煤的强度，但生产工艺复杂，成本较高，添加量不易掌控。
技术实现思路
本专利技术提供了一种型煤粘结剂、型煤粘结剂的制备方法、生物质型煤及生物质型煤的制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决采用现有技术制备的型煤灰分高、含碳量低、易结垢、热稳定性较差、生产工艺复杂，成本较高，添加量不易掌控问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种型煤粘结剂，其按下述方法得到：先将生物质原料Ⅰ粉碎成粒径为0.090mm至0.212mm的颗粒物，按重量份数计，取粉碎后的生物质原料Ⅰ3.6份至12.8份、萃取溶剂64份至96份，用萃取溶剂对生物质原料Ⅰ进行萃取，萃取温度为300℃至350℃、萃取时间为30min至90min、萃取压力为2MPa至3MPa，萃取完成后，选用萃取物作为型煤粘结剂。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述萃取溶剂为1-甲基萘或洗油。上述生物质原料Ⅰ为麦秆、稻秆或松木屑。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种型煤粘结剂的制备方法，其按下述方法进行：先将生物质原料Ⅰ粉碎成粒径为0.090mm至0.212mm的颗粒物，按重量份数计，取粉碎后的生物质原料Ⅰ3.6份至12.8份、萃取溶剂64份至96份，用萃取溶剂对生物质原料Ⅰ进行萃取，萃取温度为300℃至350℃、萃取时间为30min至90min、萃取压力为2MPa至3MPa，萃取完成后，选用萃取物作为型煤粘结剂。下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进：上述萃取溶剂为1-甲基萘或洗油。上述生物质原料Ⅰ为麦秆、稻秆或松木屑。本专利技术的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种使用根据技术方案之一所述的型煤粘结剂的生物质型煤，其按下述方法得到：首先，将生物质原料Ⅱ粉碎成粒径为0.25mm至0.38mm的颗粒物、将原煤破碎成粒径为0.5mm至1mm的粉煤；然后，按重量份数计，分别取粉煤10份至90份，粉碎后的生物质原料Ⅱ9份至30份，型煤粘结剂1份至3份；接着，将称取好的粉煤、生物质原料Ⅱ和型煤粘结剂充分混合后，装入直径为30mm的柱状模具中，成型温度为90℃至180℃，采用气动压机以8MPa至25MPa的压力下保持8min至15min，热压成型，最后，经自然干燥得到生物质型煤。下面是对上述专利技术技术方案之三的进一步优化或/和改进：上述原煤为挥发分在10%至50%的低阶煤。上述生物质原料Ⅱ为玉米秸秆、松木屑或棉花秸秆。本专利技术的技术方案之四是通过以下措施来实现的：一种使用技术方案之一所述的型煤粘结剂生产生物质型煤的制备方法，其按下述方法进行：首先，将生物质原料Ⅱ粉碎成粒径为0.25mm至0.38mm的颗粒物、将原煤破碎成粒径为0.5mm至1mm的粉煤；然后，按重量份数计，分别取粉煤10份至90份，粉碎后的生物质原料Ⅱ9份至30份，型煤粘结剂1份至3份；接着，将称取好的粉煤、生物质原料Ⅱ和型煤粘结剂充分混合后，装入直径为30mm的柱状模具中，成型温度为90℃至180℃，采用气动压机以8MPa至25MPa的压力下保持8min至15min，热压成型，最后，经自然干燥得到生物质型煤。下面是对上述专利技术技术方案之四的进一步优化或/和改进：上述原煤为挥发分在10%至50%的低阶煤。上述生物质原料Ⅱ为玉米秸秆、松木屑或棉花秸秆。本专利技术主要以麦秆、松木屑、棉花秸秆、玉米秸秆和稻秆等农林废弃物作为生物质原料，利用热压成型工艺制得生物质型煤，本专利技术制备的生物质型煤成型率高、热稳定性好、跌落强度指标优越，具有燃点低、抗压强度高、热值高的特点，并且生产工艺操作简单可行性高，原材料来源广泛，价格低廉，并能有效利用农林废弃物等生物质资源，为环境保护做出贡献，实现农林废弃物等生物质的资源化和能源化利用，实现低阶煤的清洁高效利用。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本专利技术中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本专利技术中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本专利技术中的水如没有特殊说明，为自来水或纯净水；本专利技术中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本专利技术中的常温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例1，该型煤粘结剂按下述制备方法得到：先将生物质原料Ⅰ粉碎成粒径为0.090mm至0.212mm的颗粒物，按重量份数计，取粉碎后的生物质原料Ⅰ3.6份至12.8份、萃取溶剂64份至96份，用萃取溶剂对生物质原料Ⅰ进行萃取，萃取温度为300℃至350℃、萃取时间为30min至90min、萃取压力为2MPa至3MPa，萃取完成后，选用萃取物作为型煤粘结剂。本实施例采用热溶萃取法处理生物质原料Ⅰ，一般情况下，生物质原料Ⅰ为生物质废弃物，得到萃取物及萃取残渣，通过对萃取物进行工业分析、元素分析及热塑性分析等相应表征，可知萃取物与沥青相比具有相似的理化性质，所以萃取物可以作为一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种型煤粘结剂，其特征在于按下述方法得到：先将生物质原料Ⅰ粉碎成粒径为0.090mm至0.212mm的颗粒物，按重量份数计，取粉碎后的生物质原料Ⅰ3.6份至12.8份、萃取溶剂64份至96份，用萃取溶剂对生物质原料Ⅰ进行萃取，萃取温度为300℃至350℃、萃取时间为30min至90min、萃取压力为2MPa至3MPa，萃取完成后，选用萃取物作为型煤粘结剂。

【技术特征摘要】
1.一种型煤粘结剂，其特征在于按下述方法得到：先将生物质原料Ⅰ粉碎成粒径为0.090mm至0.212mm的颗粒物，按重量份数计，取粉碎后的生物质原料Ⅰ3.6份至12.8份、萃取溶剂64份至96份，用萃取溶剂对生物质原料Ⅰ进行萃取，萃取温度为300℃至350℃、萃取时间为30min至90min、萃取压力为2MPa至3MPa，萃取完成后，选用萃取物作为型煤粘结剂。2.根据权利要求1所述的型煤粘结剂，其特征在于萃取溶剂为1-甲基萘或洗油。3.根据权利要求1或2所述的型煤粘结剂，其特征在于生物质原料Ⅰ为麦秆、稻秆或松木屑。4.一种型煤粘结剂的制备方法，其特征在于按下述方法进行：先将生物质原料Ⅰ粉碎成粒径为0.090mm至0.212mm的颗粒物，按重量份数计，取粉碎后的生物质原料Ⅰ3.6份至12.8份、萃取溶剂64份至96份，用萃取溶剂对生物质原料Ⅰ进行萃取，萃取温度为300℃至350℃、萃取时间为30min至90min、萃取压力为2MPa至3MPa，萃取完成后，选用萃取物作为型煤粘结剂。5.根据权利要求4所述的型煤粘结剂的制备方法，其特征在于萃取溶剂为1-甲基萘或洗油。6.根据权利要求4或5所述的型煤粘结剂的制备方法，其特征在于生物质原料Ⅰ为麦秆、稻秆或松木屑。7.一种使用根据权利要求1或2或3所述的型煤粘结剂的生物质型煤，其特征在于按下述方法得到：首先，将生物质原料Ⅱ粉碎成粒径为0.25mm至0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李显，坚一明，马凤云，钟梅，刘景梅，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65