一种高净热值生物质棒体燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高净热值生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：污泥80‑120份、水稻秸秆40‑60份、小麦秸秆15‑25份、树叶3‑6份、花生壳2‑5份、烟杆1‑4份、松球2‑5份、废木1‑4份、核桃壳2‑6份、油菜秆1‑4份、玉米芯2‑6份、糠醛渣4‑8份、蓖麻秸秆2‑5份、煤炭2‑8份、改性增氧剂2‑5份、改性助燃剂5‑15份、黏结剂4‑8份、化学调理剂12‑16份。本发明专利技术还公开了一种高净热值生物质棒体燃料的制备方法。本发明专利技术制备得到的生物质棒体燃料净热值高，易燃烧，且抗结渣性能好。

Biomass fuel with high net calorific value and its preparation method

The invention discloses a high net calorific value of biomass fuel rods, the raw materials by weight: 80 sludge 120, rice straw and wheat straw 40 60 15 25 3, leaves 6 copies, 5 copies, 2 peanut shell cigarette rod 1 4 copies, 2 cones 5, 1 waste wood 4 copies, 6 copies, 2 walnut shell rape straw 1 4 copies, 6 copies, 2 corncob furfural residue 4 8 copies, 5 copies, 2 castor straw coal 2 modified 8 copies, 5 copies, 2 oxygenates modified combustion-supporting agent 5 15 copies, 8 copies, 4 binder 12 chemical amendment 16. The invention also discloses a method for preparing the biomass fuel with high net calorific value. The biomass rod fuel prepared by the invention has the advantages of high net calorific value, easy combustion, and good slagging resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种高净热值生物质棒体燃料及其制备方法
本专利技术涉及生物质燃料
，尤其涉及一种高净热值生物质棒体燃料及其制备方法。
技术介绍
目前人们使用的燃料大部分是煤、石油、天然气等化石能源，是不可再生能源，在人类大规模的开采下降逐渐枯竭，并在燃烧时会向空气中排放大量的有毒气体，给大气造成严重污染，为此人类在寻找可再生的清洁燃料来代替。生物质燃料是绿色能源，是国家政策鼓励的燃料，然而现有技术中的生物质燃料热值和燃烧的效率无法满足实际使用时的需求，因此亟需设计一种高净热值生物质棒体燃料来解决现有技术中的问题。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种高净热值生物质棒体燃料及其制备方法，制备得到的生物质棒体燃料净热值高，易燃烧，且抗结渣性能好。本专利技术提出的一种高净热值生物质棒体燃料，其原料按重量份包括：污泥80-120份、水稻秸秆40-60份、小麦秸秆15-25份、树叶3-6份、花生壳2-5份、烟杆1-4份、松球2-5份、废木1-4份、核桃壳2-6份、油菜秆1-4份、玉米芯2-6份、糠醛渣4-8份、蓖麻秸秆2-5份、煤炭2-8份、改性增氧剂2-5份、改性助燃剂5-15份、黏结剂4-8份、化学调理剂12-16份。优选地，改性增氧剂按如下工艺进行制备：将膨润土、镁粉、镍粉、木质素和蒸馏水混合均匀，于850-1050r/min的速度搅拌均匀，然后加入三甲基木质素季铵盐，于65-75℃恒温水浴中以280-320r/min的速度搅拌4-6h，然后冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物于45-55℃干燥44-52h，冷却至室温得到物料a；将质量分数为25-35％的双氧水、尿素、六偏磷酸钠混合均匀，水浴加热升温至25-35℃，恒温搅拌5-15min，然后加入柠檬酸钾和物料a混合均匀，恒温搅拌5-15min，接着于冰水浴中冷却至0-5℃，抽滤后将滤饼于室温下干燥得到改性增氧剂。优选地，改性增氧剂的制备工艺中，膨润土、镁粉、镍粉、木质素、蒸馏水、三甲基木质素季铵盐、质量分数为25-35％的双氧水、尿素、六偏磷酸钠和柠檬酸钾的重量比为4-8：2-6：1-3：3-5：2-4：3-6：1-4：2-5：1-4：3-6。优选地，改性助燃剂按如下工艺进行制备：将复合助燃剂、铝粉和正己烷混合均匀，调成浆状，然后加入胶体磨，循环研磨2-4h，接着真空烘箱干燥4-6h，冷却至室温后用149μm筛网过筛得到改性助燃剂。优选地，改性阻燃剂的制备工艺中，复合助燃剂、铝粉和正己烷的重量比为2-5：3-6：4-8。优选地，改性阻燃剂的制备工艺中，复合助燃剂的原料按重量份包括：聚四氟乙烯5-15份、氧化铁2-6份、氧化铜2-4份、硝酸钾1-3份、环烷酸铈2-5份、十二烷基苯磺酸钠1-5份、苯磺酸钠3-6份、柠檬酸钠2-6份。优选地，化学调理剂中Fe3+和Ca2+的物质的量浓度比为1：2-4。本专利技术的一种高净热值生物质棒体燃料的制备方法，包括如下步骤：S1、将污泥干燥至含水量为2-4％，然后加入水稻秸秆、小麦秸秆、树叶、花生壳、烟杆、松球、废木、核桃壳、油菜秆、玉米芯、糠醛渣和蓖麻秸秆混合均匀，粉碎后于80-90℃干燥3-5h，冷却至室温得到物料a；S2、将物料a、煤炭、改性增氧剂、改性助燃剂、黏结剂和化学调理剂混合均匀后放入炭化槽中，接着放入热解炉中，炉中保持氮气通过，流量为0.1-0.3m3/h，启动温度为30-50℃，以5℃/min升温至170℃，保持20-40min，然后再按照5℃/min升温至300℃，保持2-4h，然后保持通氮气的状态冷却至室温，过1-3mm筛，用1mol/L盐酸溶液浸泡20-28h，去除漂浮物，再用去离子水洗至pH值接近中性，然后放入成型机中于20-50kPa下压制成型，接着于100-110℃干燥20-26h，冷却至室温得到高净热值生物质棒体燃料。本专利技术提出的一种高净热值生物质棒体燃料，其原料包括污泥、水稻秸秆、小麦秸秆、树叶、花生壳、烟杆、松球、废木、核桃壳、油菜秆、玉米芯、糠醛渣、蓖麻秸秆、煤炭、改性增氧剂、改性助燃剂、黏结剂和化学调理剂。其中，改性增氧剂通过将膨润土、镁粉、镍粉、木质素和蒸馏水混合均匀，搅拌，然后加入三甲基木质素季铵盐，于恒温水浴中搅拌，然后冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物干燥，冷却至室温得到物料a；将质量分数为25-35％的双氧水、尿素、六偏磷酸钠混合均匀，水浴加热升温，恒温搅拌，然后加入柠檬酸钾和物料a混合均匀，恒温搅拌，接着于冰水浴中冷却，抽滤后将滤饼于室温下干燥得到改性增氧剂，运用到本专利技术的生物质棒体燃料的制备中，利用过氧尿素在40℃以上时能分解产生氧气，在65-75℃时逐渐变软融化，活性氧含量迅速下降，在75-85℃熔融并放出活性氧，与水、酸类接触放出氧气的特性，并利用膨润土的多孔结构作为基料，以木质素作为粘接材料，以镁粉和镍粉作为助燃料，经过三甲基木质素季铵盐的改性，然后将双氧水、尿素、六偏磷酸钠和柠檬酸钾揉进多孔结构的基料中，运用到本专利技术的生物质棒体燃料的制备中，赋予其优异的燃烧性能，使得燃烧更加充分。其中，改性助燃剂通过将复合助燃剂、铝粉和正己烷混合均匀，调成浆状，然后加入胶体磨，循环研磨，接着真空烘箱干燥，冷却至室温后用筛网过筛得到改性助燃剂，其中，复合助燃剂的原料包括：聚四氟乙烯、氧化铁、氧化铜、硝酸钾、环烷酸铈、十二烷基苯磺酸钠、苯磺酸钠和柠檬酸钠，运用到本专利技术的生物质棒体燃料的制备中，有效提高了其燃烧性能，使得燃烧更加充分，避免了不完全燃烧产生的有害气体。本专利技术中添加的化学调理剂由Fe3+和Ca2+按一定比例混合而成，运用到本专利技术的生物质棒体燃料的制备中，能够有效提高本专利技术生物质棒体燃料的燃烧性能，使得燃烧更加充分。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术的保护范围内。具体实施方式中，污泥的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；水稻秸秆的重量份可以为40份、45份、50份、55份、60份；小麦秸秆的重量份可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份；树叶的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；花生壳的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；烟杆的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；松球的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；废木的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；核桃壳的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；油菜秆的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；玉米芯的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；糠醛渣的重量份可以为4份、5份、6份、7份、8份；蓖麻秸秆的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；煤炭的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；改性增氧剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高净热值生物质棒体燃料，其特征在于，其原料按重量份包括：污泥80‑120份、水稻秸秆40‑60份、小麦秸秆15‑25份、树叶3‑6份、花生壳2‑5份、烟杆1‑4份、松球2‑5份、废木1‑4份、核桃壳2‑6份、油菜秆1‑4份、玉米芯2‑6份、糠醛渣4‑8份、蓖麻秸秆2‑5份、煤炭2‑8份、改性增氧剂2‑5份、改性助燃剂5‑15份、黏结剂4‑8份、化学调理剂12‑16份。

【技术特征摘要】
1.一种高净热值生物质棒体燃料，其特征在于，其原料按重量份包括：污泥80-120份、水稻秸秆40-60份、小麦秸秆15-25份、树叶3-6份、花生壳2-5份、烟杆1-4份、松球2-5份、废木1-4份、核桃壳2-6份、油菜秆1-4份、玉米芯2-6份、糠醛渣4-8份、蓖麻秸秆2-5份、煤炭2-8份、改性增氧剂2-5份、改性助燃剂5-15份、黏结剂4-8份、化学调理剂12-16份。2.根据权利要求1所述的高净热值生物质棒体燃料，其特征在于，改性增氧剂按如下工艺进行制备：将膨润土、镁粉、镍粉、木质素和蒸馏水混合均匀，于850-1050r/min的速度搅拌均匀，然后加入三甲基木质素季铵盐，于65-75℃恒温水浴中以280-320r/min的速度搅拌4-6h，然后冷却至室温，抽滤得到沉淀物，接着将沉淀物于45-55℃干燥44-52h，冷却至室温得到物料a；将质量分数为25-35％的双氧水、尿素、六偏磷酸钠混合均匀，水浴加热升温至25-35℃，恒温搅拌5-15min，然后加入柠檬酸钾和物料a混合均匀，恒温搅拌5-15min，接着于冰水浴中冷却至0-5℃，抽滤后将滤饼于室温下干燥得到改性增氧剂。3.根据权利要求1或2所述的高净热值生物质棒体燃料，其特征在于，改性增氧剂的制备工艺中，膨润土、镁粉、镍粉、木质素、蒸馏水、三甲基木质素季铵盐、质量分数为25-35％的双氧水、尿素、六偏磷酸钠和柠檬酸钾的重量比为4-8：2-6：1-3：3-5：2-4：3-6：1-4：2-5：1-4：3-6。4.根据权利要求1-3任一项所述的高净热值生物质棒体燃料，其特征在于，改性助燃剂按如下工艺进行制备：将复合助燃剂、铝粉和正己烷混合均匀，调成浆状，然后加入胶体磨，循环研磨2-4h，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小妹，
申请(专利权)人：铜陵启汇新型能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34