一种生物质致密成型燃料及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种生物质致密成型燃料及其制备方法，所述生物质致密成型燃料至少包括以下重量份的各组份：生物质秸秆100重量份、木屑粉料45‑65重量份、硬壳填料25‑35重量份、成型淀粉18‑30重量份、有机溶胶15‑25重量份、助燃剂12‑18重量份和燃值添加剂6‑12重量份。本发明专利技术通过创新生物质致密成型燃料原料配方，创新组合不同种类生物质秸秆、创新搭配填充骨料、创新引入助燃成分、并创新采用胶混热压方式进行致密压缩，使得所制得的生物质致密成型燃料具有远高于传统生物质燃料的致密性，密度最大可超过2g/cm

【技术实现步骤摘要】
一种生物质致密成型燃料及其制备方法
本专利技术涉及生物质燃料
，具体涉及一种生物质致密成型燃料及其制备方法。
技术介绍
生物质燃料是以秸秆等生物质废弃料作为主要原料的一种新型燃料，目前在国内具有较大的应用市场空间，因为我国的生物质原料分布广阔、来源丰富，但是目前在国内生物质燃料并没有被大规模使用，主要原因包括：燃值低、燃烧效率低、制作成本大、体积大导致搬运不便等等，如何通过创新配方与制备过程来提高生物质燃料的热值、燃烧效率等是促进其广泛应用的关键。现有技术中的生物质燃料多以秸秆等的普通发酵、压缩来制备，并没有从本质上提高燃烧效率和热值。
技术实现思路
本专利技术创新的提出一种全新的生物质致密成型燃料及其制备方法，通过创新生物质致密成型燃料的原料配方，尤其是创新组合了不同种类的生物质秸秆、创新搭配了填充骨料、创新引入了助燃成分、并创新采用胶混热压方式进行致密压缩，使得所制得的生物质致密成型燃料具有远高于传统生物质燃料的致密性，密度最大可超过2g/cm3，具有超过6000Kcal/kg的最大热值，燃烧率和热效率都能够达到90％以上，排相对于传统生物质燃料更具竞争力，同时有效控制了水分、灰分，能够很好的满足环保要求，具有广阔的应用前景。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种生物质致密成型燃料，包括以下重量份的各组份：进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述的生物质秸秆由以下重量份的各组份混合制得：且所述生物质秸秆的平均粒径在5mm以下，水份质量含量在12％以内。进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述的木屑粉料由锯末粉料和刨花料按照质量比10:4-6混合制得，水份质量含量在5％以内，其中锯末粉料的平均粒径在1mm以内，刨花料的最大长度不超过3mm。进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述硬壳填料由以下重量份的各组份混合制得：棕榈壳10-15重量份；核桃壳6-9重量份；花生壳8-12重量份；其中棕榈壳的平均粒径在10-15mm，核桃壳的平均粒径在5-8mm，花生壳的平均粒径在8-12mm。进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述成型淀粉由高粱粉和小麦粉按照10:5-8的混合制得，且成型淀粉的粒径在80微米以下，水份质量含量在18-25％之间。进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述有机溶胶由以下重量份的各组份混合制得：聚氨酯胶10重量份；液蜡6-8重量份；氯丁橡胶乳液3-5重量份。进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述助燃剂由以下重量份的各组份混合制得：其中所述燃值添加剂由以下重量份的各组份混合制得：进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料，其中所述生物质致密成型燃料的密度在1.2-2.1g/cm3，热值在4800-6500Kcal/kg，水份含量小于等于3％，灰分小于等于2.8％，燃烧率大于等于95％，热效率大于等于90％，排尘浓度小于等于50mg/立方米。一种生物质致密成型燃料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制备生物质秸秆粉料，具体的称取小麦秸秆60-80重量份、小米秸秆30-45重量份、玉米秸秆40-50重量份、玉米芯20-35重量份和高粱秸秆15-25重量份，接着将各秸秆原料粉碎至平均粒径在5mm以下，然后进行均匀混合制得生物质秸秆粉料；步骤二、制备木屑粉料，具体的将锯末粉料和刨花料按照质量比10:4-6进行均匀混合，制得木屑粉料，其中锯末粉料的平均粒径选择在1mm以内，刨花料的最大长度选择在3mm以内；步骤三、制备秸秆木屑混合粉料，将步骤一制得的生物质秸秆粉料的水份质量含量控制在12％以内，将步骤二制得的木屑粉料的水份质量含量控制在5％以内，然后将步骤一制得的生物质秸秆粉料与步骤二制得的木屑粉料按照重量比100：45-65进行均匀混合，制得秸秆木屑混合粉料；步骤四、将步骤三制得的秸秆木屑混合粉料在60-100℃下蒸汽发酵20小时以上，然后在120-150℃下干燥10小时，干燥后的秸秆木屑混合粉料水份质量含量控制在5％以下；步骤五、制备硬壳填料，具体的称取棕榈壳10-15重量份、核桃壳6-9重量份、花生壳8-12重量份，然后将棕榈壳粉碎至平均粒径在10-15mm、将核桃壳粉碎至平均粒径在5-8mm、将花生壳粉碎至平均粒径在8-12mm，最后将粉碎后的各壳料进行均匀混合，并干燥至水份质量含量在1％以内，制得硬壳填料；步骤六、制备成型淀粉，具体的将粒径在80微米以下的高粱粉和小麦粉按照重量比10:5-8进行均匀混合，并补充适量水份，使得混合后的淀粉水份质量含量在18-25％之间，制得成型淀粉；步骤七、制备初步成型混合料，具体的将步骤四处理后的秸秆木屑混合粉料、步骤五制得的硬壳填料和步骤六制得的成型淀粉进行均匀混合，并在混合过程中施加一定的成型压力，制得初步成型混合料，其中硬壳填料的使用量为所用生物质秸秆粉料重量的25-35％，成型淀粉的使用量为所用生物质秸秆粉料重量的18-30％；步骤八、制备有机溶胶，具体的称取聚氨酯胶10重量份、液蜡6-8重量份和氯丁橡胶乳液3-5重量份进行均匀混合，制得有机溶胶；步骤九、制备助燃剂，具体的称取聚乙烯醇10-15重量份、氧化镁8-10重量份、氧化锰8-12份、过氧化钙6-8份、过氧化镁5-8重量份和硝酸钾3-6重量份进行均匀混合，制得助燃剂；步骤十、制备燃值添加剂，具体的称取亚硫酸钙粉10-12重量份、磷酸氧钒4-6重量份、磷酸钙6-8重量份、无烟煤粉10-15重量份和电石渣6-12重量份进行均匀混合，制得燃值添加剂；步骤十一、制备燃料固态混合料，将步骤七制得的初步成型混合料、步骤九制得的助燃剂和步骤十制得的燃值添加剂进行均匀混合，制得燃料固态混合料，其中助燃剂的使用量为所用生物质秸秆粉料重量的12-18％，燃值添加剂的使用量为所用生物质秸秆粉料重量的6-12％；步骤十二、制备预成型料，将步骤十一制得的燃料固态混合料混合添加于步骤八制得的有机溶胶中，并采用搅拌设备进行均匀搅拌，使得燃料固态混合料均匀分散于有机溶胶中，制得预成型料，其中有机溶胶的使用量为所用生物质秸秆粉料重量的15-25％；步骤十三、将步骤十二制得的预成型料提供至真空热压成型机，在隔绝空气并控制温度在120-320摄氏度的条件下，对预成型料进行挤压成型，制得生物质致密成型燃料。进一步的根据本专利技术所述的生物质致密成型燃料的制备方法，其中所制得的生物质致密成型燃料为若干直径在8-12mm、长度在10-35mm的圆柱状致密成型燃料，燃料的密度在1.2-2.1g/cm3，热值在4800-6500Kcal/kg，水份含量小于等于3％，灰分小于等于2.8％，燃烧率大于等于95％，热效率大于等于90％，排尘浓度小于等于50mg/立方米。本专利技术所述生物质致密成型燃料及其制备方法所具有的独特创新技术效果至少包括：1)、本专利技术创新了生物质致密成型燃料的组份配方，相对于传统生物质燃料，在主要成分-生物质秸秆上的选择方面进行了创新，首创了提出通过混合小麦秸秆、小米秸秆、玉米秸秆、玉米芯和高粱秸秆的方式制备生物质秸秆原料，恰当的控制其粒径和水分达到最佳分散混合效果。2)、同时创新的将木屑粉料与生物质秸秆进行混合，使得木屑粉料能够充分的填本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质致密成型燃料，其特征在于，包括以下重量份的各组份：

【技术特征摘要】
1.一种生物质致密成型燃料，其特征在于，包括以下重量份的各组份：2.根据权利要求1所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，其中所述的生物质秸秆由以下重量份的各组份混合制得：且所述生物质秸秆的平均粒径在5mm以下，水份质量含量在12％以内。3.根据权利要求1或2所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，其中所述的木屑粉料由锯末粉料和刨花料按照质量比10:4-6混合制得，水份质量含量在5％以内，其中锯末粉料的平均粒径在1mm以内，刨花料的最大长度不超过3mm。4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，其中所述硬壳填料由以下重量份的各组份混合制得：棕榈壳10-15重量份；核桃壳6-9重量份；花生壳8-12重量份；其中棕榈壳的平均粒径在10-15mm，核桃壳的平均粒径在5-8mm，花生壳的平均粒径在8-12mm。5.根据权利要求1-4任一项所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，其中所述成型淀粉由高粱粉和小麦粉按照10:5-8的混合制得，且成型淀粉的粒径在80微米以下，水份质量含量在18-25％之间。6.根据权利要求1-5任一项所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，其中所述有机溶胶由以下重量份的各组份混合制得：聚氨酯胶10重量份；液蜡6-8重量份；氯丁橡胶乳液3-5重量份。7.根据权利要求1-6任一项所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，其中所述助燃剂由以下重量份的各组份混合制得：其中所述燃值添加剂由以下重量份的各组份混合制得：8.根据权利要求1-7任一项所述的生物质致密成型燃料，其特征在于，所述生物质致密成型燃料的密度在1.2-2.1g/cm3，热值在4800-6500Kcal/kg，水份含量小于等于3％，灰分小于等于2.8％，燃烧率大于等于95％，热效率大于等于90％，排尘浓度小于等于50mg/立方米。9.一种生物质致密成型燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备生物质秸秆粉料，具体的称取小麦秸秆60-80重量份、小米秸秆30-45重量份、玉米秸秆40-50重量份、玉米芯20-35重量份和高粱秸秆15-25重量份，接着将各秸秆原料粉碎至平均粒径在5mm以下，然后进行均匀混合制得生物质秸秆粉料；步骤二、制备木屑粉料，具体的将锯末粉料和刨花料按照质量比10:4-6进行均匀混合，制得木屑粉料，其中锯末粉料的平均粒径选择在1mm以内，刨花料的最大长度选择在3mm以内；步骤三、制备秸秆木屑混合粉料，将步骤一制得的生物质秸秆粉料的水份质量含量控制在12％以内，将步骤二制得的木屑粉料的水份质量含量控制在5％以内，然后将步骤一制得的生物质秸秆粉料与步骤二制得的木屑粉料按照重量比100：45-65进行均匀混合，制得秸秆木屑混合粉料；步骤四、将步骤三制得的秸秆木屑混合粉料在60-100℃下蒸汽发酵20...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖薛钉，吴康松，陈晓堃，罗权桂，
申请(专利权)人：龙正环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44