生物质的预处理方法技术

本发明专利技术涉及生物质燃料生产技术领域，更具体涉及一种生物质的预处理方法；包括如下步骤：(1)将生物质原料切断或破碎，得到粒度范围在10‑60mm的碎屑；(2)对所得碎屑进行旋风分离和脉冲除尘处理；(3)用循环水洗涤碎屑，并调节碎屑的含水率至10‑30％；(4)对所得湿碎屑进行超临界CO2爆破处理；(5)对湿碎屑进行微波干燥处理至碎屑含水量≤10％；(6)将碎屑粉碎至过100目。本发明专利技术通过水热处理、超临界爆破处理来除杂、降低碱金属元素含量、软化木质纤维，以便降低结渣现象并方便喂料。

Pretreatment of biomass

The invention relates to the technical field of biomass fuel production, and more specifically relates to a pretreatment method of biomass, including the following steps: (1) cutting or crushing biomass raw materials to obtain debris with particle size ranging from 10 to 60 mm; (2) cyclone separation and pulse dust removal for the obtained debris; (3) washing debris with circulating water and adjusting the moisture content of debris to 10 to 30%; (4) treating the obtained debris The wet debris is treated by supercritical CO2 blasting; (5) the wet debris is dried by microwave until the moisture content of the debris is less than 10%; (6) the debris is crushed to over 100 meshes. The invention removes impurities by hydrothermal treatment and supercritical blasting treatment, reduces alkali metal element content and softens wood fibers, so as to reduce slagging phenomenon and facilitate feeding.

【技术实现步骤摘要】
生物质的预处理方法
本专利技术涉及生物质燃料生产
，更具体涉及一种生物质的预处理方法。
技术介绍
生物质成型固体燃料是一种具有广泛应用前景的环保燃料，其生产工艺包括粉碎、除杂、挤压、烘干、冷却、质检、包装等步骤。目前，生物质成型固体燃料的生产过程中存在如下问题有待解决：其一是在木质素原料的收集和运输过程中，不可避免的会混入含有SiO2的泥沙，同时农作物秸秆在生长过程中会吸收一定量的碱金属元素，这些元素以盐或氧化物等形式存在于生物质机体内。当秸秆类生物质固体成型燃料在锅炉内燃烧时，碱金属与二氧化硅反应生成低熔点的共晶体，共晶体的存在降低了秸秆灰分的熔点，使秸秆灰极易形成玻璃状坚硬炉渣，凝结在锅炉内壁面，产生难以清除的积灰和结渣问题。其二是不同生物质原料在含水率、硬度、抗破碎性等性能上存在较大区别，在将生物质挤压成型的过程中，生物质如何稳定连续喂入固体燃料成型机是影响秸秆固体成型燃料发展的瓶颈之一。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提出一种生物质的预处理方法，通过水热处理、超临界爆破处理来除杂、降低碱金属元素含量、软化木质纤维，以便降低结渣现象并方便喂料。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种生物质的预处理方法，包括如下步骤：(1)将生物质原料切断或破碎，得到粒度范围在10-60mm的碎屑；(2)对所得碎屑进行旋风分离和脉冲除尘处理；(3)用循环水洗涤碎屑，并调节碎屑的含水率至10-30％；(4)对所得湿碎屑进行超临界CO2爆破处理；(5)对湿碎屑进行微波干燥处理至碎屑含水量≤10％；(6)将碎屑粉碎至过100目。进一步的，所述循环水的水温为60-75℃。进一步的，所述步骤(4)的具体方法为将碎屑加热至80-120℃，通入CO2，设定压力10-15MPa，30-120分钟后迅速卸压。进一步的，所述步骤(5)中的微波干燥处理步骤为：1)调节单位质量微波辐射功率为200-600w/kg湿碎屑，使湿碎屑温度升至70-80℃；2)调节单位质量微波辐射功率为0.8-1.2kw/kg湿碎屑，使湿碎屑温度升至100-120℃，保温处理至碎屑含水量≤10％。进一步的，所述生物质原料包括木本类废弃物和/或草本类废弃物。进一步的，所述木本类废弃物选自木屑、刨花、锯末、树皮、树枝、树叶、竹子中至少一种；所述草本类废弃物选自农作物秸秆、果壳、玉米芯、麦糠、花生壳、甘蔗渣中的至少一种。本专利技术的有益效果在于：切断处理能便于形成长度分布较为均匀的原料，以便控制水分和温度。旋风分离和脉冲除尘能初步除去原料收集和储运过程中携带的大量杂质。水热处理可以软化木屑，使纤维素、半纤维素、木质素润胀，为分子剧烈运动提供空间。超临界CO2爆破处理能除去果胶质等物质，使木质素呈粘流态，半纤维素失去联结作用，木屑塑性加大。微波处理能使木屑内部分子间互相激烈碰撞，加热效率高、热处理效果均匀。经本专利技术提供的方法处理后，木屑中Na、K等碱金属元素含量低，砂石等杂质含量低，制成生物质固体成型燃料后，燃料的灰分熔点高，不易发生积灰和结渣问题。此外，脱除了果胶质的木屑经干燥后体积减小、质地变软，降低喂料难度。具体实施方式下面通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。实施例1：生物质的预处理(1)将生物质原料切断或破碎，得到粒度范围在10-60mm的碎屑；(2)对所得碎屑进行旋风分离和脉冲除尘处理；(3)用60-75℃的循环热水洗涤碎屑，并调节碎屑的含水率至10-30％；(4)将所得湿碎屑加热至80-120℃，通入CO2，设定压力10-15MPa，30-120分钟后迅速卸压；(5)对湿碎屑进行微波干燥处理：1)调节单位质量微波辐射功率为200-600w/kg湿碎屑，使湿碎屑温度升至70-80℃；2)调节单位质量微波辐射功率为0.8-1.2kw/kg湿碎屑，使湿碎屑温度升至100-120℃，保温处理至碎屑含水量≤10％；(6)将碎屑粉碎至过100目。所述生物质原料为木屑、刨花、锯末。实施例2：生物质的预处理采用实施例1的方法，不同之处在于：所述生物质原料为由树皮、树枝、树叶组成的混合物。实施例3：生物质的预处理采用实施例1的方法，不同之处在于：所述生物质原料为竹子。实施例4：生物质的预处理采用实施例1的方法，不同之处在于：所述生物质原料为由稻草、玉米芯、甘蔗渣组成的混合物。实施例5：生物质的预处理采用实施例1的方法，不同之处在于：所述生物质原料为由果壳、麦糠、花生壳组成的混合物。上面对本专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将生物质原料切断或破碎，得到粒度范围在10‑60mm的碎屑；(2)对所得碎屑进行旋风分离和脉冲除尘处理；(3)用循环水洗涤碎屑，并调节碎屑的含水率至10‑30％；(4)对所得湿碎屑进行超临界CO2爆破处理；(5)对湿碎屑进行微波干燥处理至碎屑含水量≤10％；(6)将碎屑粉碎至过100目。

【技术特征摘要】
1.一种生物质的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将生物质原料切断或破碎，得到粒度范围在10-60mm的碎屑；(2)对所得碎屑进行旋风分离和脉冲除尘处理；(3)用循环水洗涤碎屑，并调节碎屑的含水率至10-30％；(4)对所得湿碎屑进行超临界CO2爆破处理；(5)对湿碎屑进行微波干燥处理至碎屑含水量≤10％；(6)将碎屑粉碎至过100目。2.根据权利要求1所述的生物质的预处理方法，其特征在于：所述循环水的水温为60-75℃。3.根据权利要求1所述的生物质的预处理方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体方法为将碎屑加热至80-120℃，通入CO2，设定压力10-15MPa，30-120分钟后迅速卸压。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈显华，
申请(专利权)人：芜湖聚焰生物质能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34