一种生物质颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物质材料技术领域，本发明专利技术涉及一种生物质颗粒及其制备方法和应用。由松子壳、含油污泥和粘结剂组成，生物质颗粒包括第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层，含油污泥层位于第一生物质层和第二生物质层包之间，第一生物质层和第二生物质层分别由松子壳组成，粘结剂分布于第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层中。成型效果好，有利于运输，燃烧效率高，释放热量高，实现了生物质和污泥的回收利用。

A biomass particle and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种生物质颗粒及其制备方法和应用
本专利技术属于生物质材料
，具体涉及一种生物质颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。生物质颗粒，主要原料为农林废弃物，包括秸秆、锯末、果壳等。相比于煤等化石燃料，具有环保、充分回收利用农林废弃物的优点。农林废弃物为植物吸收大气中的二氧化碳合成的物质，经过燃烧后，产生的二氧化碳回到大气中，所以不产生多余的二氧化碳，所以具有环保的优点。污泥是生活污水、工业污水经过处理后产生的固体废物。随着城市化的发展，污泥的产生量逐年增长。现在的污泥处理方法中焚烧处理法，具有处理量大，处理周期短的优势。现有的生物质颗粒的制备方法为将秸秆等先进行粉碎然后压缩成型。制备得到的生物质颗粒可以用于采暖等用途，但是生物质颗粒的燃烧过程较短，燃烧不充分，用于北方取暖，供暖效率较低。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种生物质颗粒及其制备方法和应用。为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：第一方面，一种生物质颗粒，由松子壳、含油污泥和粘结剂组成，生物质颗粒包括第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层，含油污泥层位于第一生物质层和第二生物质层包之间，第一生物质层和第二生物质层分别由松子壳组成，粘结剂分布于第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层中。首先，提高燃烧的热值，松子壳粉碎到一定粒度后，由于每种生物质的组成有一定差异，所以导致其粉碎后的疏松度不同，松子壳粉碎后与含油污泥配合其疏松度和硬度等满足了提高含油污泥的燃烧效果的作用；其次，含油污泥呈胶状，并且含油污泥中含有一定的油分，所以在提高燃烧热值的优势下，还具有不易成型等问题，通过粘结剂和生物质的配合，解决了含油污泥在成型过程中不牢固的问题，成型不好的问题；再其次，含油污泥燃烧产生的灰分相比于生物质产生的灰分较多，且更容易团聚在一起，透气性不好，不容易燃烧充分，并且容易粘附燃烧器的内壁(比如锅炉)的内表面等，所以不利于提高燃烧的效率，通过松子壳层和含油污泥的复合，设计的三层的结构，第一生物质层和第二生物质层包裹含油污泥层，并且在制备的过程中，压制成型的过程中，通过设计的密度的差异，使含油污泥部分进入到生物质层，这样将进入生物质层的含油污泥与含油污泥层的燃烧分开，并且，在第一生物质层和第二生物质层的逐渐燃烧的过程中，会带动含油污泥的燃烧，使其充分的燃烧，在第一生物质层和第二生物质逐渐剥落的过程中，会带动已经燃烧的含油污泥的灰分的剥落，提高其燃烧效果。最后，有利于提高燃烧的时间，生物质经过压制，成型较为紧密，所以可以延长燃烧时间，生物质颗粒的燃烧为分层燃烧，并且燃烧更加充分，所以有助于延长燃烧的时间，提高热量的利用率。第二方面，上述生物质颗粒的制备方法，具体步骤为：将松子壳进行粉碎，过筛得到松子壳粉料，将松子壳粉料分为粒度不同的两部分，将部分松子壳加入粘结剂通过压制成型，得到第一生物质层；然后将含油污泥和粘结剂混合，将混合后的含油污泥压制成型在第一生物质层的表面；将剩余松子壳粉料加入粘结剂通过压制成型在含油污泥层的表面。在压制成型的过程中，通过压缩提高了各层之间或者各层内部的相互连接作用，并且由于污泥和松子壳粉料的性质不同，在压制的过程中，污泥分别进入到两个生物质层一部分，生物质层与污泥形成相互渗透，提高了结合力。相比于现有采用高温加热喷涂的方法，具有节约能源的作用，只需利用压制机在一定的压力下即可实现成型，现有的复合层的生物质颗粒成型需要将生物质颗粒粉碎后再在高温下进行处理，然后进行球磨，最后喷射成型。这种成型方法耗费的能量较高，然后再进行燃烧，降低了生物质颗粒的燃烧利用的效果，生物质颗粒是为了利用生物质燃烧的能量，并且具有环保的意义，而如果通过高温(1000℃)下进行高温成型，降低了环保的意义。第三方面，上述生物质颗粒在采暖领域中的应用。本专利技术一个或多个技术方案具有以下有益效果：生物质颗粒实现了生物质和污泥的充分再利用，生物质和污泥的燃烧可以利用热量进行取暖，制备得到的生物质颗粒提高燃烧效果，热能的利用率提高，使生物质颗粒的利用率提高；通过生物质层和污泥层的粘结作用结合形成一个整体的生物质颗粒，整体的生物质颗粒在燃烧的过程中，相互作用有助于互相提高燃烧效果，在外层的生物质层燃烧后，由于与污泥层的连接作用燃烧断开，所以外层的生物质层逐渐的剥离开生物质颗粒，然后污泥进行燃烧，所以整体的燃烧过程中可以保证供氧量充足，有助于提高燃烧效果；生物质颗粒的成型效果好，有利于长途运输，提高使用效果。生物质颗粒的制备过程中通过设置若干模具，通过进料机分别向各个模具中加入物料，压制机可以设置多个冲头，然后多个冲头与多个模具分别进行压制，实现了生产效率的提高。附图说明图1为实施例1的生物质颗粒的结构图；图2为实施例1和单层生物质层与污泥层燃烧后灰分的对比图；其中，1、第一生物质层，2、含油污泥层，3、第二生物质层。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。一种生物质颗粒，由松子壳、含油污泥和粘结剂组成，生物质颗粒包括第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层，含油污泥层位于第一生物质层和第二生物质层包之间，第一生物质层和第二生物质层分别由松子壳组成，粘结剂分布于第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层中。提高燃烧热值并且能够减少灰分的作用，因为生物质包括秸秆(稻壳、玉米杆等)、木屑、果壳(花生壳、干果壳)等，生物质由于所含的物质不同，所以其硬度和疏松度都是不同的，比如木屑较为疏松，但是其较软，具有较好的吸附性，秸秆和花生壳等相比于干果壳具有硬度较低，主要是由于其纤维素所占比例及一些其它成分的差异导致的。松子壳相比于其它干果壳，具有薄而脆，且其粉碎到一定目数后的疏松度和硬度满足成型和配合含油污泥，提高氧气的渗透率，提高燃烧后的剥离效果，使含油污泥燃烧的更充分，减少剩余的灰分或灰渣。所以更有利于提高含油污泥的燃烧效果。在第一生物质层、第二生物质层燃烧的过程中，第一生物质层、第二生物质层逐渐从生物质颗粒中剥离，含油污泥层逐渐燃烧，第一生物质层、第二生物质层携带一部分含油污泥燃烧(由于压制进入到生物质层中的部分)，氧气逐渐渗透到含油污泥层，位于靠近生物质层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质颗粒，其特征在于：由松子壳、含油污泥和粘结剂组成，生物质颗粒包括第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层，含油污泥层位于第一生物质层和第二生物质层包之间，第一生物质层和第二生物质层分别由松子壳组成，粘结剂分布于第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层中。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质颗粒，其特征在于：由松子壳、含油污泥和粘结剂组成，生物质颗粒包括第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层，含油污泥层位于第一生物质层和第二生物质层包之间，第一生物质层和第二生物质层分别由松子壳组成，粘结剂分布于第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层中。


2.如权利要求1所述的生物质颗粒，其特征在于：含油污泥的含油量的质量分数为10％-30％。


3.如权利要求1所述的生物质颗粒，其特征在于：粘结剂为腐殖酸钠与糖浆、淀粉、膨润土中一种或多种的混合物；优选为腐殖酸钠与糖浆或腐殖酸钠与膨润土。


4.如权利要求3所述的生物质颗粒，其特征在于：粘结剂中腐殖酸钠的重量分数为30％-50％。


5.如权利要求1所述的生物质颗粒，其特征在于：生物质层中加入的粘结剂占生物质的重量的10％-15％，污泥层中粘结剂占污泥重量的15％-20％。


6.如权利要求1所述的生物质颗粒，其特征在于：第一生物质层、含油污泥层、第二生物质层的质量比为20-40:15-20:30-50。


7.如权利要求1所述的生物质颗粒，其特征在于：生物质颗粒为方圆柱型饼状结构，圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德霞，刘忠梅，姚志强，
申请(专利权)人：山东华宇工学院，
类型：发明
国别省市：山东;37