一种生物质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燃料及其制备方法，所述生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：农林废弃物60‑80份、污泥15‑20份、废橡胶25‑50份、由伊利石粉和纳米膨润土构成的复合矿物13‑25份、纳米TiO2 0.5‑1份、氧化钙1‑5份、氧化铝3‑5份、三氧化二锑0.2‑2份、气相白炭黑2‑8份、硝酸钾1‑3份和氯化钠3‑5份。本生物质燃料的燃烧温度高，可达1550‑1650℃，燃烧效率相比普通生物质燃料提高了45％以上；燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率在98％以上，除硝率在98％以上。

Biomass fuel and preparation method thereof

The invention discloses a biomass fuel and a preparation method thereof, wherein the biomass fuel, dry weight, according to the weight of the group is divided into 80 parts, 60 forestry waste sludge 15 20 copies, 50 copies, 25 waste rubber is composed of illite powder and nano bentonite composite mineral 13 25, nano TiO2 0.5 1 copies, 5 copies, 1 calcium oxide alumina 3 5, three two 0.2 2 antimony oxide, fumed silica 2 8 copies, 3 copies of 1 potassium nitrate and sodium chloride 3 5. The biomass fuel combustion temperature is high, up to 1550 1650 degrees, compared with the ordinary biomass fuel combustion efficiency is improved by more than 45%; combustion gas are in line with the relevant provisions of the state, and the sulfur removal rate was above 98%, nitrate removal rate was above 98%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源领域，具体是一种生物质燃料及其制备方法。
技术介绍
农林废弃物是农林作物收获和加工过程中产生大量的废弃物，例如，农作物收获时残留在农田里的秸秆，农业生产过程中剩余的稻壳、糠皮，林业生产过程中残留的树枝、树叶、木屑和木材加工的边角料等，以及食品加工工业排出的残渣。我国农林废弃物资源丰富，目前，农林废弃物松散地分散在大面积范围内，除少部分的农作物秸秆用于家畜饲料、做饭和取暖外，大部分被作为废弃物弃之于田野。农林废弃物的利用方式有很多，其中农林废弃物的直接燃烧是应用最多的利用方式。然而，长期以来由于农林废弃物直接燃烧能源利用效率低，燃烧温度低，限制了其应用范围。工业生产中的各种窑炉加热需要大量能源，是一个巨大的利用市场，然而对燃料的燃烧温度要求1100℃以上，而采用传统燃烧方法的温度只有600-700℃，农林废弃物的成型燃料的燃烧温度也难以超过1000℃，不能适应工业燃料品质的要求；对农林废弃物常规的气化和液化燃料成本高，不能适应工业燃料经济指标的要求。所以，我国每年产生的7亿吨秸秆和2亿吨林业废料，不能进入工业窑炉燃料这个正适合生物质分散性特点的市场。大多数秸秆在田野被焚烧，造成污染和事故，枯枝落叶和杂草更是任其腐烂。海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。斜方晶系或单斜晶系，一般呈块状、土状或纤维状集合体。颜色呈白色、浅灰色、暗灰、黄褐色、玫瑰红色、浅蓝绿色。新鲜面为珍珠光泽,风化后为土状光泽。硬度2～3,密度2～2.5g/cm3。具有滑感和涩感，粘舌。干燥状态下性脆。收缩率低,可塑性好，比表面大,吸附性强。溶于盐酸、质轻。海泡石还具有脱色、隔热、绝缘、抗腐蚀、抗辐射及热稳定等性能。主要产于海相沉积-风化改造型矿床中；亦出现于热液矿脉中。如何有效回收利用农林废弃物，是当下一种热门的研究课题；其中，以将农林废弃物制备成生物质燃料最为突出。CN105238482A公开了一种含伊利石粉的生物质染料，以干重计，按照重量份的组分为：农林废弃物40-70份、污泥10-20份、废橡胶20-40份、助燃剂10-20份；所述助燃剂按照重量份的组分为：海泡石粉80-100份、伊利石粉20-40份、氧化锌5-15份、氧化钙5-15份、氧化铝5-15份、氧化镍5-15份、三氧化二锑5-10份、纳米二氧化锰10-20份、黑炭10-25份、硝酸钠6-18份、硝酸钾5-16份、纳米铝粉2-10份、纳米镍粉2-6粉、氯化钠5-25份。该生物质染料的燃烧温度高，可达1380-1420℃，燃烧效率相比普通生物质染料提高了36％左右，热值可达4950-5400千卡/千克，每吨生物质染料相当于0.7吨标准煤；燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率可达98％，除硝率可达95％。但是，其燃烧效率和除硝率仍相对较低，有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物质燃料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。所述农林废弃物的重量份为60-80份，例如可为60份、63份、66份、68份、70份、72份、75份或80份等。所述污泥的重量份为15-20份，例如可为15份、16份、17份、18份、19份或20份等。所述废橡胶的重量份为25-50份，例如可为25份、28份、30份、32份、36份、40份、44份、47份或50份等。所述复合矿物的重量份为13-25份，例如可为13份、15份、17份、20份、22份或25份等。所述纳米TiO2的重量份为0.5-1份，例如可为0.5份、0.6份、0.8份、0.9份或1份等。所述氧化钙的重量份为1-5份，例如可为1份、2份、2.5份、3.5份、4份、4.7份或5份等。所述氧化铝的重量份为3-5份，例如可为3份、3.2份、3.6份、4份、4.3份、4.5份或5份等。所述三氧化二锑的重量份为0.2-2份，例如可为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.5份或2份等。所述气相白炭黑的重量份为2-8份，例如可为2份、4份、5份、6份、7份或8份等。所述硝酸钾的重量份为1-3份，例如可为1份、1.5份、2份、2.2份、2.5份或3份等。所述氯化钠的重量份为3-5份，例如可为3份、3.2份、3.5份、4份、4.2份、4.5份或5份等。作为本专利技术所述生物质染料的优选技术方案，一种生物质染料，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。作为本专利技术所述生物质染料的更进一步优选的技术方案，一种生物质染料，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。优选地，所述伊利石粉的粒径为10～20μm，例如可为10μm、12μm、15μm、16μm、18μm、19μm或20μm等。优选地，所述纳米膨润土的粒径为100-200nm，例如可为100nm、120nm、140nm、150nm、165nm、180nm、190nm或200nm等。优选地，所述伊利石粉和纳米膨润土的质量比为(10-25):(1-3)，例如可为10:1、10:2、10:3、15:1、15:2.5、20:1、20:3、25:1、25:2或25:3等，优选为20:3。优选地，所述气相白炭黑的粒径为30-60nm，例如可为30nm、35nm、40nm、42nm、45nm、50nm、55nm或60nm等。第二方面，本专利技术提供如第一方面所述的生物质染料的制备方法，所述方法的具体步骤为：(1)首先，将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将废橡胶进行粗粉碎处理，得到粒径2-4mm橡胶碎料；(2)然后，将植物碎料、橡胶碎料、污泥、氧化钙、氯化钠和气相白炭黑一起混合均匀，得到混合浆料；(3)其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为150℃，时间为60min；冷却至室温；(4)接着，将向微波处理后的混合浆料中加入复合矿物、纳米TiO2、氧化铝、三氧化二锑和硝酸钾，超声3-6h，晾干，得到含水率为5％-7％的半成品；(5)最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径0.1-0.2mm的生物质燃料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过采用由伊利石粉和纳米膨润土构成的复合矿物、气相白炭黑以及其他原料组分，调节各原料组分的添加量，并配合性地调节伊利石粉、纳米膨润土和气相白炭黑的粒径，制备得到了具有优异性能的生物质染料。本专利技术的生物质燃料的燃烧温度高，可达1550-1650℃，燃烧效率相比普通生物质燃料提高了45％以上；燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率在98％以上，除硝率在98％以上。(2)本专利技术的生物质燃料的为国民经济生产提供了一种低成本的高温能源，能够满足大多数工业加热和窑炉燃料的温度要求，使得生物质燃料能广泛应用于工业能源领域，例如，火力发电、金属熔炼、海水淡化、城镇取暖、石灰烧制、热制空调、工业加热，其应用前景极为广阔。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1一种生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：农林废弃物60份、污泥20份、废橡胶25份、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质燃料，其特征在于，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种生物质燃料，其特征在于，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。2.根据权利要求1所述的生物质燃料，其特征在于，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。3.根据权利要求1或2所述的生物质燃料，其特征在于，以干重计，按照重量份的组分为：其中，所述复合矿物为伊利石粉和纳米膨润土的混合物。4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质燃料，其特征在于，所述伊利石粉的粒径为10～20μm。5.根据权利要求1-4任一项所述的生物质燃料，其特征在于，所述纳米膨润土的粒径为100-200nm。6.根据权利要求1-5任一项所述的生物质燃料，其特征在于，所述伊利石粉和纳米膨润土的质量比为(10-25):(1-3)。7.根据权利要求1-6任一项所述的生物质染料，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张达明，
申请(专利权)人：无锡明盛纺织机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32