一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及生物基材料制备领域，具体涉及一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料及其制备方法与应用。所述制备方法为：收集麦草生物化学机械制浆过程中备料工段、预处理和磨浆各工段产生的麦草废料和制浆废液，将麦草废料预处理后与浓缩后的制浆废液混合均匀，压缩成型，制备得到生物质颗粒燃料。该方法可为麦草化学机械制浆过程中的废物回收利用及产业化提供新的方向，且能够同时获得具有高热值和优异抗跌碎性、抗压性的颗粒燃料。抗压性的颗粒燃料。

【技术实现步骤摘要】
一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物基材料制备领域，具体涉及一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]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。
[0003]生物产业是世界各国竞相发展的战略性新兴产业，生物质可通过光合作用将太阳能以化学能形式贮存，是煤和石油之后的第三大能源，具有可再生性和洁净性。固体生物质成型燃料是生物质能源重要组成之一，具有总量巨大、可再生等突出特点，是一种可循环再生的碳源。目前，通过制浆废液进行固体燃料制备是一种比较有效的方法，现有技术中已经公开了多种方案将制浆废液转变为固体燃料，从而实现废液的资源化利用。
[0004]现有技术中公开了一种生物质颗粒燃料制备方法，其工艺步骤如下：将木屑、秸秆等农林废弃物清洁去除杂质后破碎，获得颗粒尺寸为0.02～20mm的原材料；对原材料进行干燥，使其含水率在5～15％之间；通过挤压成型设备重新定型为生物质颗粒燃料；现有技术还公开了一种含木质素的混合燃料及其生产方法，通过酸化处理增加木质素的疏水性、达到在保持混合燃料良好的可流动性、搅拌性和泵送性的前提下，降低混合燃料中的水分含量的目的，通过进一步地添加表面活性剂、和/或润滑剂、抗氧化剂，提升混合燃料的性能。然而，专利技术人发现，现有的生物质颗粒燃料尽管热值较高，但品质较差，易碎，耐久性不好，这就导致固体颗粒燃料在运输的过程中难以保持颗粒结构，不便于运输。
[0005]因此，探索一种既能具备高热值又能表现出优异抗跌碎性、抗压性的生物质固体燃料是有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料及其制备方法，将麦草制浆过程中各工段产生的液体废物浓缩后与固体废物混合制备成生物质颗粒燃料，该方法可为麦草化学机械制浆过程中的废物回收利用及产业化提供新的方向，且能够同时获得具有高热值和优异抗跌碎性、抗压性的颗粒燃料。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料的制备方法，具体为：收集麦草生物化学机械制浆过程中备料工段、预处理和磨浆各工段产生的麦草废料和制浆废液，将经过预处理后的麦草废料与浓缩后的制浆废液混合均匀，压缩成型，制备得到生物质颗粒燃料。
[0008]本专利技术第二方面提供一种上述麦草制浆过程废物基颗粒燃料的制备方法得到的颗粒燃料。
[0009]本专利技术第三方面提供一种上述的麦草制浆过程废物基颗粒燃料的制备方法和/或
颗粒燃料在固体生物质成型燃料领域中的应用。
[0010]本专利技术的一个或多个具体实施方式至少具有以下有益效果：
[0011](1)本专利技术将麦草制浆过程中各工段产生的液体废物浓缩后与固体废物混合，得到的颗粒燃料不仅具有高热值，还同时具有优异的抗跌碎性、抗压性。
[0012](2)本专利技术以麦草废料和麦草生物化学机械制浆过程中产生的废液为原料，具有绿色环保、可再生的优点，为麦草化学机械制浆过程中的废物回收利用及产业化提供新的方向。
[0013](3)本专利技术的生物质颗粒燃料主要包含C、H、O三种元素，燃烧产生的气体以CO2为主，是一种清洁产品，更符合绿色能源的要求。
具体实施方式
[0014]应该指出，以下详细说明都是示例性的，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。
[0015]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专利技术的示例性实施方式。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。
[0016]正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中的生物质固体燃料尽管热值较高，但燃烧性能并不理想，往往需要大量时间才能充分燃烧，为了解决如上的技术问题，本专利技术第一方面提供一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料的制备方法，具体为：收集麦草生物化学机械制浆过程中备料工段、预处理和磨浆各工段产生的制浆废液和麦草废料，将麦草废料预处理后与浓缩后的制浆废液混合均匀，压缩成型，制备得到生物质颗粒燃料。
[0017]麦草是一种常见的造纸原料，麦草生物化学机械制浆从备料到成浆全过程中会产生部分废料和废液，主要来自备料、预处理和磨浆过程中筛选和溶出的富含有机物的废料和废液，这些废料和废液在制浆过程中未得到有效利用，导致大量废物的堆积和复杂的后处理工序。麦草生物化学机械制浆过程中产生的固体废料主要包括草屑、穗叶等，废液成分主要包括木质素、半纤维素、纤维素等，这些富含有机物的废液具有一定的黏性和热值，因此可用于制备成生物质颗粒燃料，
[0018]本专利技术以麦草生物化学机械制浆过程产生的废液和麦草废料为原料，主要是考虑了以下几点：
[0019](1)麦草生物化学机械制浆过程产生的废液含有木素等组分，而这些废液本身的燃烧性能不如麦草，但是具有粘结特性，所以相比于水可以更好的将原料粘合成成型燃料，提高燃烧性能和机械性能。而且，以麦草制浆废液去粘合麦草废料，相容性更好。
[0020](2)与其他碱性制浆废液相比，中性的麦草生物化学机械制浆废液更有利于使固体燃料获得优异的燃烧性能，有望通过麦草化学机械制浆过程中产生的固体和液体废物，同时得到具有高热值和优异燃烧性能的固体燃料。
[0021](3)麦草生物化学机械制浆过程产生的废液为中性废液，制备生物质颗粒燃料的过程中不会对成型设备造成腐蚀，且减轻了造纸废水的处理量。
[0022](4)麦草废料相对于芦苇、麦渣等其他农作物废料，纤维素含量更高，更有助于获得优异的燃烧热值和机械性能。
[0023](5)相对于其他麦草生物质颗粒燃料的制备方法，以麦草制浆全过程废料为原料制备生物质燃料，可减少其它化学品的添加，且环境污染小。
[0024]在本专利技术的一个或多个具体实施方式中，所述的制浆过程废液为碱浸渍液、生物酶预处理液、磨浆废液的混合物。
[0025]在本专利技术的一个或多个具体实施方式中，碱浸渍液、生物酶预处理液和磨浆废液的质量比为2：1：1。
[0026]在本专利技术的一个或多个具体实施方式中，所述制浆废液浓缩至5
‑
15wt％。
[0027]在本专利技术的一个或多个具体实施方式中，所述麦草废料的预处理过程为：将麦草废料磨成粉，过40
‑
60目筛，在100
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110℃条件下烘干3
‑
5h。
[0028]在本专利技术的一个或多个具体实施方式中，所述制浆废液的用量为麦草废料绝干质量的 5
‑
15wt％。
[0029]其中，制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种麦草制浆过程废物基颗粒燃料的制备方法，其特征在于：收集麦草生物化学机械制浆过程中备料工段、预处理和磨浆各工段产生的制浆废液和麦草废料，将麦草废料预处理后与浓缩后的制浆废液混合均匀，压缩成型，制备得到生物质颗粒燃料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的制浆过程废液为碱浸渍液、生物酶预处理液、磨浆废液的混合物。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：碱浸渍液、生物酶预处理液和磨浆废液的质量比为2：1：1。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述麦草废料的预处理过程为：将麦草废料磨成粉，过40
‑
60目筛，在100
‑
110℃条件下烘干3
‑
5h。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述制浆废液用量为绝干麦草质量的5
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15.0wt％。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：加入浓缩后的制浆废液后，搅拌30
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂花，陈嘉川，林兆云，吉兴香，张凯，侯慧敏，刘昭祥，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：