一种生物质颗粒燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质颗粒燃料制备方法，包括如下步骤：蒸煮步骤：将所述农林废弃物原料进行蒸煮软化；热磨步骤：将蒸煮软化后的原料进行热磨处理，分离出纤维；干燥步骤：将所述分离出的纤维进行干燥处理；制粒步骤：将干燥后的纤维压缩成颗粒。本发明专利技术所述的生物质颗粒燃料制备方法能够将农林废弃物实现资源化利用，减少了环境污染；该方法对农林废弃物进行蒸煮、热磨处理来替代现有工艺中的粉碎处理，使得最终的颗粒燃料由纤维制成而不是粉末制成，进而使得燃料产品的视密度、热量提高，燃烧后产生的粉尘较少，更为环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物能源领域，尤其涉及一种利用农林废弃物制备生物质颗粒燃料的方法以及由此方法得到的生物质颗粒燃料。
技术介绍
生物质能颗粒燃料是替代燃油、煤等高成本燃料的理想选择，使用生物质能颗粒燃料的成本不到燃油的1/3，不到用电、煤气的一半，可全面替代电、煤、油、天然气。所谓生物质能颗粒燃料是指把秸秆、木屑、杂草、灌木枝条乃至果壳果皮等农林废弃物在常温或高温下压缩形成的高密度燃料棒或颗粒。一般农作物秸秆、木屑都具有疏松、密度小、单位体积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便，生物质成型燃料成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且能有效地改变木屑、秸秆等的燃烧特性，实现快速、洁净燃烧。成品颗粒可直接作为燃料燃烧，且颗粒的燃烧值比传统的燃烧方式燃烧值高4倍，是一种燃烧方式和热值均接近煤炭却基本无污染物排放的高品位清洁能源，为城市、农村生活用能及工业用能提供了一种既环保又经济、安全的绿色消费方式。现有的生物质颗粒燃料制备一般是将农林废弃物进行切片、粉碎和干燥之后，经制粒机压缩成颗粒。但是，经上述工艺制备的生物质颗粒燃料存在着燃料发热量较低，燃烧后产生粉尘多的问题。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种生物质颗粒燃料的制备方法，通过该方法制得的生物质颗粒燃料更环保。一方面，本专利技术提供了一种生物质颗粒燃料制备方法，包括如下步骤：蒸煮步骤：将所述农林废弃物原料进行蒸煮软化；热磨步骤：将蒸煮软化后的原料进行热磨处理，分离出纤维；干燥步骤：将所述分离出的纤维进行干燥处理；制粒步骤：将干燥后的纤维压缩成颗粒。可选地，根据本专利技术的制备方法，在所述蒸煮软化步骤中，将所述农林废弃物原料在压力为6-8bar、温度为150-160℃的饱和蒸汽下蒸煮软化。可选地，根据本专利技术的制备方法，在所述蒸煮软化步骤中，蒸煮软化时间为1-3分钟。可选地，根据本专利技术的制备方法，在所述热磨步骤中，将蒸煮软化后的原料在压力8-9bar，温度140-150℃下进行热磨处理。可选地，本专利技术所述的制备方法，在所述干燥步骤中，采用110-140℃的烟气作为加热介质对分离出的纤维干燥。可选地，根据本专利技术的制备方法，进一步包括水洗步骤：在进行蒸煮步骤之前，将所述农林废弃物原料进行清洗。可选地，根据本专利技术的制备方法，进一步包括冷却步骤：在完成制粒后，将压缩成的颗粒冷却至常温。可选地，根据本专利技术的制备方法，所述农林废弃物为木材、锯末、木屑、果壳和/或秸秆。可选地，根据本专利技术的制备方法，所述农林废弃物为木材、果壳或秸秆时，对其进行切片处理。另一方面，本专利技术还提供了一种由上述制备方法得到的生物质颗粒燃料。本专利技术所述的生物质颗粒燃料制备方法能够将农林废弃物实现资源化利用，减少了环境污染；该方法对农林废弃物进行蒸煮、热磨处理来替代现有工艺中的粉碎处理，使得最终的颗粒燃料由纤维制成而不是粉末制成，进而使得产品的视密度、热量提高，燃料燃烧后产生的粉尘较少，更为环保。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术所述生物质颗粒燃料制备方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本专利技术的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本专利技术的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本专利技术范围的限制。下面结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步的描述。本专利技术提供了一种生物质颗粒燃料制备方法，该方法充分利用诸如木材、锯末、木屑、果壳、秸秆等农林废弃物中的任意一种或者它们的混合物来制备生物质颗粒燃料，实现废物利用，减少环境污染。其中，所述木材包括各种树木的树干、树枝等，所述果壳可以为诸如花生壳、瓜子壳、核桃壳等，所述秸秆可以为诸如玉米秸秆、甘蔗秸秆、棉花秸秆、水稻秸秆等植物秸秆。图1示出了本专利技术所述生物质颗粒燃料制备方法的流程示意图。如图1所示，该制备方法包括如下步骤：蒸煮步骤S1200：将所述农林废弃物原料进行蒸煮软化；热磨步骤S1300：将蒸煮软化后的原料进行热磨处理，分离出纤维；干燥步骤S1400：将所述分离出的纤维进行干燥处理；制粒步骤S1500：将干燥后的纤维压缩成颗粒。其中，在所述蒸煮软化步骤S1200中，采用立式蒸煮缸对所述农林废弃物材料进行蒸煮处理。对所述片状原料进行蒸煮的目的是用最低的能耗获得最优质的纤维。用高温加热纤维原料，能够降低纤维原料细胞壁间力学性能，软化将纤维牢固的胞间层。申请人发现，当蒸煮温度达到150℃时，纤维胞间层明显软化，温度高于160℃时，胞间层处于熔溶状态而失去结合力，此时分离纤维，纤维形态好，能耗也仅为常温下的1/4-1/5。但是申请人同时也发现，蒸煮温度并非越高越好，实验表明，超过170℃后，分离纤维的能耗不再降低，反而使纤维值下降，出现纤维颜色变深，脆化和得率低等弊端。因此，优选地，本专利技术中，将片状原料在压力为6-8bar、温度为150-160℃的饱和蒸汽下蒸煮软化，蒸煮时间为1-3分钟。通过蒸煮软化处理，保证了软化的片状材料提供给热磨工序制备合格的纤维。当采用诸如锯末、木屑等体积较小的原料时，可将原料直接进行蒸煮处理，而采用诸如木材、果壳、秸秆等体积较大的原材料时，在进行蒸煮处理之前，优选对其进行切片处理，即，将原料经削片机加工，制成小于30mm×20mm×5mm的规格片状，然后通过振动筛进行筛选，将均匀的片状材料筛选出来，进入下一工序。在所述热磨步骤S1300中，在加热弱化纤维牢固的结合作用后，通过机械方法而获得纤维。具体地，是将经过蒸煮的原料在热磨机中进行处理，原料在高速旋转的磨片中分离成纤维。优选地，在热磨机磨纤压力为8-9bar，温度为140-150℃的条件下热磨4-8分钟(优选为5分钟)。热磨法适用于多种原料制浆，能获得大量柔韧性和交织性好的完整纤维(得率高达95％)，能够大幅度提高劳动生产率。在所述干燥步骤S1400中，采用高温烟气作为加热介质对分离出的纤维进行干燥，使其含水量达到20％。传统工艺采用的热风炉对原料进行烘干，水分控制较难，误差很大，导致最终制成的颗粒燃料产品品质不一。本申请中，采用的干燥方式为闪急式管道干燥，闪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质颗粒燃料制备方法，包括如下步骤：蒸煮步骤：将所述农林废弃物原料进行蒸煮软化；热磨步骤：将蒸煮软化后的原料进行热磨处理，分离出纤维；干燥步骤：将所述分离出的纤维进行干燥处理；制粒步骤：将干燥后的纤维压缩成颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种生物质颗粒燃料制备方法，包括如下步骤：
蒸煮步骤：将所述农林废弃物原料进行蒸煮软化；
热磨步骤：将蒸煮软化后的原料进行热磨处理，分离出纤维；
干燥步骤：将所述分离出的纤维进行干燥处理；
制粒步骤：将干燥后的纤维压缩成颗粒。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述蒸煮软化步骤中，
将所述农林废弃物原料在压力为6-8bar、温度为150-160℃的饱和蒸汽下
蒸煮软化。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，在所述蒸煮软化步骤中，
蒸煮软化时间为1-3分钟。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述热磨步骤中，将
蒸煮软化后的原料在压力8-9bar，温度140-150℃下进行热磨处理。
5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杨，
申请(专利权)人：云南玉加宝人造板有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53