一种木质纤维素固碳剂的添加方法技术

本发明专利技术公开了一种木质纤维素固碳剂的添加方法，包括下列步骤：步骤一、将木质纤维素材料破碎成小块状，并称取一定量小块状的木质纤维素材料；步骤二、根据固碳剂的粒度大小将称取的小块状的木质纤维素材料粉碎成粉末状木质纤维素材料，粉碎后的粉末状木质纤维素材料的粒度与所述固碳剂相当；步骤三、将粉末状木质纤维素材料与固碳剂均匀混合，得到固碳混合粉末；步骤四、在输送带上均匀铺洒小块状的木质纤维素材料形成材料层，再在所述材料层上均匀播撒所述固碳混合粉末。本发明专利技术比较简便地实现了微量的高效固碳剂与块状木质纤维素物料的均匀混合，并利用粉末状木质纤维素先热解炭化的放热作用，促进块状木质纤维素的热解炭化，降低系统耗能。降低系统耗能。降低系统耗能。

【技术实现步骤摘要】
一种木质纤维素固碳剂的添加方法


[0001]本专利技术属于生物质热解
，具体涉及一种木质纤维素固碳剂的添加方法。

技术介绍

[0002]生物质被认为是当前世界上主要的补充化石燃料资源、改善生态环境的可再生清洁能源，是重要发展方向之一。生物质热解炭化技术将生物质转化为生物炭、燃料和化学品。生物质木质纤维素主要由纤维素、半纤维素、木质素等组成。一般木材中，纤维素占40～50％，还有10～30％的半纤维素和20～30％的木质素。生物质热解炭化技术是指生物质在有限供氧或完全缺氧的条件下，受热慢速分解脱除挥发分产生固体焦炭产物的过程。采用合适的固碳剂、催化剂可以提高生物质炭产量的比例。目前使用的一些高效固碳剂为粉末状，粒度很小，而进行热解碳化的木质纤维素材料一般仅仅是破碎成小块状，因此粉末状的固碳剂与小块的木质纤维素材料之间存在材料和粒径的巨大差别。而实际使用中高效固碳剂的用量很少，一般以质量计其掺入量仅为木质纤维素材料的5％以下。常规混合方式由于木质纤维素材料之间间隙远大于固碳剂的粒径，导致混合效果很差，不够均匀。而采用均匀喷洒技术，则又受限于固碳剂掺入量太小，很难将微量的固碳剂均匀分散到各处木质纤维素材料上。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种木质纤维素固碳剂的添加方法，用于解决现有技术中难以均匀地向小块状的木质纤维素材料中均匀添加微量粉末状的高效固碳剂的技术问题。
[0004]所述的一种木质纤维素固碳剂的添加方法，包括下列步骤：
[0005]步骤一、将木质纤维素材料破碎成小块状，并称取一定量小块状的木质纤维素材料；
[0006]步骤二、根据固碳剂的粒度大小将称取的小块状的木质纤维素材料粉碎成粉末状木质纤维素材料，粉碎后的粉末状木质纤维素材料的粒度与所述固碳剂相当；
[0007]步骤三、将粉末状木质纤维素材料与固碳剂均匀混合，得到固碳混合粉末；
[0008]步骤四、在输送带上均匀铺洒小块状的木质纤维素材料形成材料层，再在所述材料层上均匀播撒所述固碳混合粉末。
[0009]优选的，所述步骤一中，称取的小块状的木质纤维素材料质量占比不少于待热解的木质纤维素材料的10％。
[0010]优选的，所述步骤一中，小块状的木质纤维素材料为3
‑
5mm大小。
[0011]优选的，所述步骤三中，粉末状木质纤维素材料与固碳剂的质量比在5∶1至10∶1之间。
[0012]优选的，固碳剂和粉末状木质纤维素材料这两种粉末状物质采用气体输送方式对流注入到一个混合料仓中，两种粉末状物质的送入角度不同；所述料仓中通过搅拌装置旋转进行粉末状物质的二次混合。
[0013]优选的，所述步骤四中，所述固碳混合粉末存储在混合料仓中，打开混合料仓的棒性阀开始下料，通过均匀设置的若干粉末下料口进行均匀播撒。
[0014]优选的，所述材料层为单层结构，所述固碳混合粉末均匀撒在小块状的木质纤维素材料的表面。
[0015]本专利技术的优点在于：本专利技术中，粉末状木质纤维素与粉末状固碳剂以一定比例掺杂，可以提升粉状物料的比例，容易实现在块状物料上的均匀播撒微量的高效固碳剂，实现固碳剂与块状物料的均匀混合。采用这种方式将粉末状的固碳剂添加到木质纤维素材料中，热解时粉末状木质纤维素材料与块状木质纤维素材料混合热解，因两者形状大小不一样，热解温度和速率有所差异，粉末状木质纤维素先热解炭化，其能在相对块状木质纤维素材料较低的温度进入炭化阶段从而放热，该放热反应可以加快块状木质纤维素的热解炭化，降低系统耗能，产生明显促进作用。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一种木质纤维素固碳剂的添加方法的流程示意图。
具体实施方式
[0017]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和伸入的理解。
[0018]如图1所示，本专利技术提供了一种木质纤维素固碳剂的添加方法，包括下列步骤。
[0019]步骤一、将木质纤维素材料破碎成小块状，并称取一定量小块状的木质纤维素材料。称取的小块状的木质纤维素材料质量占比不少于待热解的木质纤维素材料的10％，通常不大于待热解的木质纤维素材料的20％。
[0020]步骤二、根据固碳剂的粒度大小进一步将称取的小块状的木质纤维素材料粉碎，得到粉末状木质纤维素材料作为中间载体，粉碎后的粉末状木质纤维素材料的粒度与所述固碳剂相当。
[0021]步骤三、将作为中间载体的粉末状木质纤维素材料与固碳剂均匀混合，得到混合有中间载体的固碳混合粉末，其中粉末状木质纤维素材料与固碳剂的质量比在5∶1至10∶1之间。
[0022]此处根据固碳剂的添加需求量和作为中间载体的粉末状木质纤维素材料数量确定，当混合比例不满足时，可以减少或额外增加破碎成中间载体的小块状的木质纤维素材料的数量。该步骤中由于混合的粉末状木质纤维素材料与固碳剂粒度相当，两种物料间能形成对流、剪切及多次混合，使得二者混合更均匀，避免由于木质纤维素材料的间隙过大导致混合固碳剂效果较差的问题。另一方面则由于之前破碎成粉末的小块状的木质纤维素材料仅为待热解总量的10％到20％，因此避免花费大量时间和能耗用于木质纤维素材料的细粒度破碎。
[0023]固碳剂和粉末状木质纤维素材料这两种粉末状物质采用气体输送方式对流注入到一个混合料仓中，两种粉末状物质的送入角度不同；所述料仓中通过搅拌装置旋转进行粉末状物质的二次混合。
[0024]步骤四、在输送带上均匀铺洒小块状的木质纤维素材料形成材料层，再在所述材料层上均匀播撒所述固碳混合粉末。材料层为单层结构，固碳混合粉末均匀撒在小块状的木质纤维素材料的表面。
[0025]以毛竹作为生物质原料进行热解炭化为例，实施例中待热解的原料为1吨毛竹，选择了一种粉末状的碳酸盐作为固碳剂。步骤一中，先把这批毛竹破碎成3
‑
5mm大小的小块状物料，再从破碎后的块状毛竹中称取100kg。本
[0026]步骤二中，检测碳酸盐的粒度后，根据测得的粒度对称取的小块毛竹进行充分粉碎，使得到的竹粉的粒度相当于固碳剂的粒度。
[0027]步骤三中，以10：1的比例，将竹粉与碳酸盐固碳剂混合，通入均匀混合装置，搅拌装置以300r/min进行搅拌，从而将二者混合均匀形成固碳混合粉末。该步骤通过搅拌混合装置实现均匀混合。
[0028]步骤四中，启动块状毛竹的输送皮带，开始块状毛竹上料，小块毛竹均匀铺洒到输送皮带。之后在小块毛竹铺成的毛竹层上均匀播撒固碳混合粉末。固碳混合粉末存储在混合料仓中，打开混合料仓的棒性阀开始下料，通过均匀设置的若干粉末下料口进行均匀播撒。
[0029]相同热裂解条件下，添加竹粉与碳酸盐固碳剂混合的物料后，块状毛竹的热解温度起点从280℃下降到约260℃，下降近20℃，从而降低了热解条件，同时在同热值5000
‑
5500kcal/kg，固定碳产率同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木质纤维素固碳剂的添加方法，其特征在于：包括下列步骤：步骤一、将木质纤维素材料破碎成小块状，并称取一定量小块状的木质纤维素材料；步骤二、根据固碳剂的粒度大小将称取的小块状的木质纤维素材料粉碎成粉末状木质纤维素材料，粉碎后的粉末状木质纤维素材料的粒度与所述固碳剂相当；步骤三、将粉末状木质纤维素材料与固碳剂均匀混合，得到固碳混合粉末；步骤四、在输送带上均匀铺洒小块状的木质纤维素材料形成材料层，再在所述材料层上均匀播撒所述固碳混合粉末。2.根据权利要求1所述的一种木质纤维素固碳剂的添加方法，其特征在于：所述步骤一中，称取的小块状的木质纤维素材料质量占比不少于待热解的木质纤维素材料的10％。3.根据权利要求1所述的一种木质纤维素固碳剂的添加方法，其特征在于：所述步骤一中，小块状的木质纤维素材料为3
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张双林，杨树全，张志桃，蒋伟，李文，刘凯，袁志伟，刘孙虎，钱自根，
申请(专利权)人：宁国海螺生物质能有限公司，
类型：发明
国别省市：