一种碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法技术

本发明专利技术涉及一种碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，属于生物基材料制备领域。所述的制备方法包括：将固体废物进行碳化预处理，得到碳化后的固体废物；将所述碳化后的固体废物与废液混合均匀，烘干处理，压缩成型，即得。本发明专利技术的制备方法简单、操作方便、实用性强、环保性强，可解决当今社会制浆过程固废物和废水回收、利用问题。利用问题。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法


[0001]本专利技术属于生物基材料制备领域，具体涉及一种麦草废渣经过碳化预处理制备燃料棒的方法。

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]农业生物质资源储量大、分布广，将其合理利用不仅可以缓解我国化石能源短缺问题，同时有利于农业废弃物的处理与处置，将其作为制浆造纸原料便是生物质能源化技术之一。其中利用草类作为制浆造纸原料在生产过程中会产生部分固体废料和废液，但两者作为生产废料均未得到有效的利用，随意丢弃或排放不但浪费资源而且容易造成环境污染问题。因此，如何变废为宝解决它们的处理处置成为目前造纸企业亟待解决的技术问题。
[0004]基于麦草残渣本身仍然属于生物质原料，具有一定的热值，废液成分主要包括木质素、半纤维素、纤维素等，具有一定的黏性，因此可将废液与麦草残渣混合掺杂，压缩制备成具有一定形状、一定密度的燃料棒，而其不经任何预处理，存在能量密度较低、长期储存时稳定性较差且容易吸湿返潮变松散变形，如何解决上述问题成为技术性难题。申请号为201010556142.8、名为《一种生物煤炭制备方法》的专利技术报道了对生物质成型燃料先后经过干燥、碳化、冷却等加工后制成生物质煤炭，可用于直接燃料发电，这在一定程度上提高了生物质成型燃料的防水、易松散的问题。但专利技术人发现麦渣基颗粒燃料进行碳化，存在颗粒燃料内部碳化不均匀的现象，而且现有常规技术中是利用水来调节原料的含水率。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种先对麦草化学机械制浆过程中产生的富含有机物的固体废物麦渣进行碳化预处理，然后利用碳化后的固体废物制备棒状燃料。将麦草制浆过程中产生的废液废物与固体废物混合，制备成棒状燃料，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。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面，提供了一种碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，包括：
[0008]将麦渣等固体废物进行碳化预处理，得到碳化麦渣等固体废物；
[0009]将所述碳化麦渣等固体废物与废液混合均匀，压缩成型，即得。
[0010]本专利技术将麦渣先进行筛分和碳化，然后与制浆过程产生的废液进行压缩成型为燃料棒，从而解决了颗粒燃料内部碳化不均匀的问题。
[0011]同时，本专利技术旨在先对麦草化学机械制浆过程中产生的麦渣固体废料进行筛分和碳化预处理，然后利用碳化后的麦渣固体废料和制浆造纸过程产生的废液(又称废液)进行
混合压缩制备棒状燃料，用制浆过程产生的废液调节棒状燃料的含水率，进一步提高制浆造纸过程固废物和废液的利用价值，解决制浆过程中的固废物和废液对环境造成的污染问题。
[0012]本专利技术的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的麦草废渣基棒状燃料。
[0013]本专利技术的第三个方面，提供了上述的麦草废渣基棒状燃料在能源领域中的应用。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015](1)本专利技术以麦草备料产生的麦渣固废物以及制浆产生的废液为原料，按照一定比例进行混合，压缩制备棒状燃料，具有洁净、绿色环保、经济、可持续的优点。
[0016](2)本专利技术采用管式炉碳化预处理，操作便捷高效。
[0017](3)本专利技术制备方便简单、实用性强。
[0018](4)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。
[0019](5)本专利技术的棒状燃料成型效果好、能量密度大、体积小，便于储存、运输和利用。
[0020](6)本专利技术有效提升产品质量，增强抗渗水性，棒状燃料不易返潮变形；
[0021](7)本专利技术使废弃物转变为可燃烧产生热能的棒状燃料，具有较好的经济和环境效益。
[0022](8)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
具体实施方式
[0023]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，本专利技术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。
[0024]
技术介绍
所述，麦草生物化学机械制浆过程中会产生大量富含有机物的固体废物，如何有效利用麦草生物化学机械制浆过程中产生的固废物，使其转化为高附加值的生物质产品是目前亟待解决的一项问题。因此，本专利技术提供一种先对麦草化学机械制浆过程中产生的麦渣固体废料进行碳化预处理，然后利用碳化后的麦渣固体废料和废液混合制备价格低廉、具有高附加值且环境友好的棒状燃料的方法，
[0025]专利技术目的之一是解决麦草生物化学机械制浆过程中固废物回收利用问题。
[0026]专利技术目的之二是提供利用麦草制浆过程固废物制备抗渗水性棒状燃料的方法。
[0027]专利技术目的之三是通过碳化预处理改善棒状颗粒燃料的理化特性。
[0028]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，具体包括如下步骤：
[0029]收集麦草氧碱法制浆过程中产生的废液，废液作为粘结剂使用，压缩成型制备生物质颗粒燃料；
[0030]在一些实施例中，所述的废液收集自某造纸厂废液部分，并测定其中的固形物、木素以及糖组分含量。
[0031]在一些实施例中，所述的生物质颗粒燃料的具体制备步骤为：首先用标准筛网进行筛分得到大于60目麦渣，然后将筛分后的麦渣置于105℃烘箱中4h进行烘干；再将烘干后的麦渣转移至管式炉中，于220
‑
300℃氮气氛围下低温焙烧4h后自然冷却备用；将上述废液
加入到麦渣中使麦渣质量占比为58.0％，废液固形物质量占比为39.0％，含水率为3.0％并搅拌均匀；称取1.0g的样品放入液压机的挤压套筒内，移至试验机挤压平台上，当压力达到5
‑
10.0MPa时停止移动并维持3min后进行脱模得到棒状燃料。测定棒状燃料的热值、密度和抗渗水性表征其燃烧性能和物理性能。
[0032]在一些实施例中，制浆废液为工厂直接供给废液；
[0033]在一些实施例中，麦草备料废渣为工厂直接供给的；
[0034]在一些实施例中，碳化使用管式炉、氮气氛围、温度220
‑
300℃；
[0035]在一些实施例中，生物质颗粒燃料的成分包括麦草备料废渣和废液，其中加入废液后麦渣质量占比为58.0％，固形物质量占比为39.0％，含水率为3.0％，废液作为粘结剂使用；
[0036]在一些实施例中，棒状燃料搅拌混合30min后密封静置4h，以使液体充分扩散均匀；
[0037]在一些实施例中，棒状燃料通过液压机挤压成型；
[0038]在一些实施例中，压缩成型压力达到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，其特征在于，包括：将固体废物进行碳化预处理，得到碳化后的固体废物；将所述碳化后的固体废物与废液混合均匀，烘干处理，压缩成型，即得。2.如权利要求1所述的碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，其特征在于，所述碳化预处理的条件为：于220～300℃下，在惰性气体氛围下焙烧4～6h。3.如权利要求1所述的碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，其特征在于，碳化后的固体废物与固形物含量为6.7％的废液形成的混合物中，碳化后的固体废物、废液固形物与水分的质量比为：55～58:39～42:1～3。4.如权利要求1所述的碳化预处理制备抗渗水性麦草废渣基棒状燃料的方法，其特征在于，所述混合的具体条件为：搅拌混合30～40m...

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