一种铁矿石烧结用生物质炭包覆燃料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁矿石烧结用生物质炭包覆燃料(PGBF)的制备方法，包括：测量出生物质炭、焦炭分别与氧气燃烧反应的本征反应动力学参数，之后根据所测得的本征反应动力学参数，将生物质炭根据粒径分为多个粒径组，并计算出应在各粒径组的生物质炭周围形成的包覆层的结构参数；其后，根据所确定的粒径分组，将生物质炭进行筛分，得到归属于不同粒径组的生物质炭颗粒；最后，分别对各粒径组的生物质炭颗粒进行预制粒操作，获得满足包覆层要求的PGBF。该PGBF可以被进一步加入到常规制粒过程中得到混合料。本发明专利技术的工艺简单、易于工业化应用，且在应用于铁矿石烧结过程时，可大幅度提高生物质炭替代焦炭的比例，实现烧结工业的CO2、NOx、SOx减排、绿色环保。

A Method for Preparing Biocharcoal Coated Fuel for Iron Ore Sintering

The invention discloses a preparation method of biomass carbon coated fuel (PGBF) for iron ore sintering, which includes: measuring intrinsic reaction kinetics parameters of combustion reaction of biomass carbon and coke with oxygen respectively, then dividing biomass carbon into several particle size groups according to the measured intrinsic reaction kinetics parameters, and calculating the shape around biomass carbon in each particle size group. Then, according to the determined particle size groups, the biomass charcoal particles were screened to obtain biomass charcoal particles belonging to different particle size groups. Finally, the biomass charcoal particles of different particle size groups were pre-granulated separately to obtain PGBF meeting the requirements of the coating. The PGBF can be further added to the conventional granulation process to obtain the mixture. The process of the invention is simple and easy to be industrialized. When applied to the sintering process of iron ore, the proportion of biomass char replacing coke can be greatly increased, and the emission reduction of CO 2, NO 2, SOx in the sintering industry can be realized, and the environmental protection can be achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种铁矿石烧结用生物质炭包覆燃料的制备方法
本专利技术涉及一种生物质炭的制备方法，特别涉及一种制备铁矿石烧结用生物质炭包覆燃料(Pre-GranulatedBiomassFuel，PGBF)的方法，属于能源科学
技术背景由于生物质燃料为碳中性，即大气中的CO2通过光合作用被生物质固定后，又通过燃烧过程释放出来，可实现CO2净零排放。同时由于生物质炭中N、S含量通常较焦炭低，因此其燃烧释放的SOx、NOx含量也较低。因此，燃用生物质炭具有低碳环保的多重优势，有望被用来替代传统的化石燃料，如焦炭和无烟煤等，用于烧结生产过程。然而，直接燃用生物质炭通常会造成烧结温度低、烧结矿质量差等缺点。这是因为与焦炭相比，生物质炭反应性高、燃烧速度过快，这导致燃烧效率过低、燃烧放热量低。为解决生物质炭燃烧速率过快的问题，文献已报道了多种方法。例如，CN102352273B报道了一种利用两段式炭化工艺并加入添加剂的方法以获得物理化学特性接近焦炭的生物质炭燃料。又例如，CN103450915B报道了一种利用生物质炭、劣质煤和添加剂混合制得生物质半焦燃料的方法，该燃料可替代部分焦炭用于铁矿石烧结。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁矿石烧结用生物质炭包覆燃料的制备方法，其特征在于包括：(1)测量出生物质炭、焦炭分别与氧气燃烧反应的本征反应动力学参数，所述本征反应动力学参数包括生物质炭的真实活化能、焦炭的真实活化能、生物质炭的指前因子、焦炭的指前因子、焦炭的孔隙率、生物质炭的孔隙率、焦炭的内孔比表面积、生物质炭的内孔比表面积、焦炭的表观密度、生物质炭的表观密度；(2)根据步骤(1)所测得的本征反应动力学参数，将生物质炭根据粒径分为多个粒径组，并计算出应在各粒径组的生物质炭周围形成的包覆层的结构参数；(3)根据步骤(2)所确定的粒径分组，将生物质炭进行筛分，得到归属于不同粒径组的生物质炭颗粒。(4)分别对步骤(3)...

【技术特征摘要】
1.一种铁矿石烧结用生物质炭包覆燃料的制备方法，其特征在于包括：(1)测量出生物质炭、焦炭分别与氧气燃烧反应的本征反应动力学参数，所述本征反应动力学参数包括生物质炭的真实活化能、焦炭的真实活化能、生物质炭的指前因子、焦炭的指前因子、焦炭的孔隙率、生物质炭的孔隙率、焦炭的内孔比表面积、生物质炭的内孔比表面积、焦炭的表观密度、生物质炭的表观密度；(2)根据步骤(1)所测得的本征反应动力学参数，将生物质炭根据粒径分为多个粒径组，并计算出应在各粒径组的生物质炭周围形成的包覆层的结构参数；(3)根据步骤(2)所确定的粒径分组，将生物质炭进行筛分，得到归属于不同粒径组的生物质炭颗粒。(4)分别对步骤(3)中各粒径组的生物质炭颗粒进行预制粒操作，每个粒径组分别获得满足步骤(2)中包覆层要求的、均一粒径的生物质炭包覆燃料。2.权利要求1中所述的制备方法，其特征在于：所述生物质炭的固定碳质量含量在70％以上、挥发分质量含量为0-10％、粒径范围为＞0而≤10mm；和/或，所述生物质炭的燃烧速率明显快于焦炭；和/或，用于形成所述包覆层的包覆物料为烧结物料粉末，所述烧结物料粉末包括氧化铝粉末、磁铁矿粉末、赤铁矿粉末、石灰石粉末、白云石粉末、蛇纹石粉末中的任意一种或多种的组合；和/或，用于形成所述包覆层的包覆物料的粒径为＞0而≤60μm。3.权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，在所述的制备方法中，若用于形成所述包覆层的包覆物料为氧化铝粉末，则所述步骤(1)包括：使用生物质炭与氧气燃烧，以测量生物质炭的本征反应动力学参数，而若用于形成所述包覆层的包覆物料为磁铁矿粉末、赤铁矿粉末、石灰石粉末、白云石粉末、蛇纹石粉末中的任一种或多种的组合，则所述步骤(1)包括：使用生物质炭及包覆材料的混合物与氧气燃烧，以进行燃烧反应动力学参数测量，并以所测得的指前因子和活化能数据作为生物质炭的本征反应动力学参数。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，在焦炭和生物质炭具有相同粒径、且生物质炭燃烧速率远高于焦...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵加佩，袁金良，王甫，王家堂，苗鹤，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33