一种生物燃料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种生物燃料的制备方法，ａ．取生物质粗碎成碎片，然后将碎片水洗除杂，再将经水洗的碎片脱水至含水百分重量为２５－４５；ｂ．将ａ步骤经脱水的生物质片置于汽爆设备中，通入１５０－３５０℃的水蒸汽，在０．５－３ＭＰａ压力下保压３－１０分钟，后进行瞬间汽爆，然后再对汽爆产物进行固液分离；ｃ．水洗：ｂ步骤分离出的固体物质先用清水漂洗５－１５分钟或先用清水漂洗５－１５分钟后再用７０－９０℃水浸洗３０－６０分钟，然后再将经水洗后的固形物脱水至含水百分重量为５－２０；ｄ．将ｃ步骤经脱水的固形物在１５－７５ＭＰａ压力下挤压成块状生物燃料或先将ｃ步骤经脱水的固形物在１５－７５ＭＰａ压力下挤压成块状后再碎成粒径为０．１－１５毫米的颗粒状生物燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种利用废弃生物质(包括但不限于各类秸秆、落叶、树枝、果壳 和有关工厂的类似废弃料等)制备生物燃料。
技术介绍
我国秸生物质数量大、种类多、分布广，如能得到充分合理有效利用，将可增加农 民收入，节约和替代大量的木材和煤炭等资源，还可以减少大量温室气体的排放。而生物质 利用的一个重要方向就是建立生物质能源产业。关于生物质能源利用，目前比较可行的是生物质固化和气化。现在，我国出现了大 量生物质压块设备生产企业，但生产出的燃料产品的使用范围却极为有限，没有在工业企 业蒸汽锅炉和火电企业推广。原因有多个方面，如原料中灰土含量高，易结渣；生物质含 有大量钾、钠、氯和卤化物，当炉温超过800°C时，炉壁便产生熔融结块；热量密度不稳定，产量低等。
技术实现思路
本专利技术目的旨在克服现有技术的不足，提供一种制备的生物燃料不产生熔融结 块，热量密度稳定，没有化学污染和利于工业大规模生产的生物燃料的制备方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现采用通用设备对生物质进行固化处理形成新型燃料，该方法按如下步骤进行a.粗碎、除杂取生物质粗碎成碎片，然后将碎片水洗除杂，再将经水洗的碎片脱水至含水百分 重量为25-45 ；b.汽爆将a步骤经脱水的生物质片置于汽爆设备中，通入150-350°C的水蒸汽，在 0. 5-3MPa压力下保压3-10分钟，后进行瞬间汽爆，然后再对汽爆产物进行固液分离；c 水洗b步骤分离出的固体物质先用清水漂洗5-15分钟或先用清水漂洗5-15分钟后再 用70-90°C水浸洗30-60分钟，然后再将经水洗后的固形物脱水至含水百分重量为5-20 ；d.成型将c步骤经脱水的固形物在15_75Mpa压力下挤压成块状生物燃料或先将c步骤 经脱水的固形物在15-75Mpa压力下挤压成块状后再碎成粒径为0. 1-15毫米的颗粒状生物 燃料，使能量块密度达到0. 9-1. 7吨/立方米。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现a步骤中所述的碎片为5_40mm ；d步骤中所述的压力为40_50Mpa。通过本专利技术的方法可以有效改善生物质固体燃料的燃烧性能，通过生产粉体(颗 粒)产品，拓宽了生物质燃料的应用范围，甚至可以作为普通电站的混燃燃料。本专利技术方法制备的粉体(颗粒)产品，可为进一步应用于高效率加工生物质气化和液化燃料。本专利技术通过a、c步骤中的水洗、水浸洗，降低了生物质中的灰土，同时也使生物质 中的氯化物以及钠、钾等碱金属的含量降低40-80%，在炉温不高于1200°C情况下炉壁不 产生熔融结块；当c步骤中先用清水漂洗5-15分钟后再用70-90°C水浸洗30-60分钟，生 物质中的灰土、氯化物以及钠、钾等碱金属的含量降低90%左右，炉温在2000°C情况下炉 壁也不产生熔融结块，可满足各种特殊需要；成型密度均勻，能量密度相对稳定；全部生产 过程没有任何化学污染，而且有利于工业大规模生产；a步骤水洗后的水可以澄清后循环 使用，也可与c步骤的废水一起，通过浓缩，用于农田灌溉，部分或全部替代钾肥。另外，通过本专利技术的制备方法制备的产品热值有一定提高(如玉米秸秆，送达基 发热量可到4000卡以上)；挥发分含量在60 %以内，灰分在12 %以内，水分在10 %左右；具体实施例方式实施例1 a、粉碎、除杂利用切断或粉碎设备，把生物质粗碎成5mm的生物质片，将生物质片进行浸水处 理，除去杂质，该用水可以澄清后循环使用，将洗净的生物质片送入脱水设备进行脱水，保 持生物质片脱水至含水百分重量为25 ；b、汽爆将含水百分重量为25生物质片置于汽爆设备中，通入350°C的水蒸汽，在0. 5MPa 压力条件下，保压10分钟，然后进行瞬间汽爆，再对汽爆产物进行固液分离；c、水洗b步骤分离出的固体物质先用清水漂洗5分钟，然后将经水洗后的固形物脱水至 含水百分重量为20，将生物质中的钾、钠、氯和卤化物含量可以降低80%以上，从而在炉温 为1200°C时炉壁不产生熔融结块，因此，熔融温度可以提高到1200°C以上；d.成型将c步骤经脱水的固形物采用通常的挤压设备，根据需要制造出不同形状和大小 的生物质燃料块，通过调整机械压力，在15Mpa压力下挤压成块状生物燃料或进一步将块 状生物燃料碎成粒径为0. 1毫米的颗粒状生物燃料，使能量块密度达到1. 4吨/立方米。a步骤水洗后的水可以澄清后循环使用，也可与其他步骤的废水一起，通过浓缩， 用于农田灌溉，部分或全部替代钾肥。实施例2 a、粉碎、除杂利用切断或粉碎设备，把生物质粗碎成10mm的生物质片，将生物质片进行浸水处 理，除去杂质，该用水可以澄清后循环使用，将洗净的生物质片送入脱水设备进行脱水，保 持生物质片脱水至含水百分重量为45 ；b、汽爆将含水百分重量为45生物质片置于汽爆设备中，通入150°C的水蒸汽，3MPa压力 条件下，保压3分钟，然后进行瞬间汽爆，再对汽爆产物进行固液分离；c、水洗4b步骤分离出的固体物质先用清水漂洗15分钟，然后将经水洗后的固形物脱水至 含水百分重量为5，将生物质中的钾、钠、氯和卤化物含量可以降低40%以上，从而在炉温 为1200°C时炉壁不产生熔融结块，因此，熔融温度可以提高到1200°C ；d.成型将c步骤经脱水的固形物采用通常的挤压设备，根据需要制造出不同形状和大小 的生物质燃料块，通过调整机械压力，在75Mpa压力下挤压成块状生物燃料或进一步将块 状生物燃料碎成粒径为15毫米的颗粒状生物燃料，使能量块密度达到1. 2吨/立方米。a步骤水洗后的水可以澄清后循环使用，也可与其他步骤的废水一起，通过浓缩， 用于农田灌溉，部分或全部替代钾肥。实施例3 a、粉碎、除杂利用切断或粉碎设备，把生物质粗碎成20mm的生物质片，将生物质片进行浸水处 理，除去杂质，该用水可以澄清后循环使用，将洗净的生物质片送入脱水设备进行脱水，保 持生物质片脱水至含水百分重量为35 ；b、汽爆将含水百分重量为35生物质片置于汽爆设备中，通入300°C的水蒸汽，在1. 5MPa 压力条件下，保压7分钟，然后进行瞬间汽爆，再对汽爆产物进行固液分离；c、水洗b步骤分离出的固体物质先用清水漂洗10分钟，然后将经水洗后的固形物脱水至 含水百分重量为15，将生物质中的钾、钠、氯和卤化物含量可以降低80%以上，从而在炉温 为1200°C时炉壁不产生熔融结块，因此，熔融温度可以提高到1200度；d.成型将c步骤经脱水的固形物采用通常的挤压设备，根据需要制造出不同形状和大小 的生物质燃料块，通过调整机械压力，在45Mpa压力下挤压成块状生物燃料或进一步将块 状生物燃料碎成粒径为7毫米的颗粒状生物燃料，使能量块密度达到1. 3吨/立方米。a步骤水洗后的水可以澄清后循环使用，也可与其他步骤的废水一起，通过浓缩， 用于农田灌溉，部分或全部替代钾肥。实施例4 a、粉碎、除杂利用切断或粉碎设备，把生物质粗碎成5mm的生物质片，将生物质片进行浸水处 理，除去杂质，该用水可以澄清后循环使用，将洗净的生物质片送入脱水设备进行脱水，保 持生物质片脱水至含水百分重量为45 ；b、汽爆将含水百分重量为45生物质片置于汽爆设备中，通入150°C的水蒸汽，在0. 5MPa 压力条件下，保压10分钟，然后进行瞬间汽爆，再对汽爆产物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物燃料的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：ａ．粗碎、除杂：取生物质粗碎成碎片，然后将碎片水洗除杂，再将经水洗的碎片脱水至含水百分重量为２５－４５；ｂ．汽爆：将ａ步骤经脱水的生物质片置于汽爆设备中，通入１５０－３５０℃的水蒸汽，在０．５－３ＭＰａ压力下保压３－１０分钟，后进行瞬间汽爆，然后再对汽爆产物进行固液分离；ｃ．水洗：ｂ步骤分离出的固体物质先用清水漂洗５－１５分钟或先用清水漂洗５－１５分钟后再用７０－９０℃水浸洗３０－６０分钟，然后再将经水洗后的固形物脱水至含水百分重量为５－２０；ｄ．成型：将ｃ步骤经脱水的固形物在１５－７５Ｍｐａ压力下挤压成块状生物燃料或先将ｃ步骤经脱水的固形物在１５－７５Ｍｐａ压力下挤压成块状后再碎成粒径为０．１－１５毫米的颗粒状生物燃料。

【技术特征摘要】
一种生物燃料的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行a.粗碎、除杂取生物质粗碎成碎片，然后将碎片水洗除杂，再将经水洗的碎片脱水至含水百分重量为25 45；b.汽爆将a步骤经脱水的生物质片置于汽爆设备中，通入150 350℃的水蒸汽，在0.5 3MPa压力下保压3 10分钟，后进行瞬间汽爆，然后再对汽爆产物进行固液分离；c.水洗b步骤分离出的固体物质先用清水漂洗5 15分钟或先用清水漂洗5 15分钟后再用70 90℃水浸洗30 60...

【专利技术属性】
技术研发人员：林磊，王兵，张新建，林国栋，
申请(专利权)人：济南宝华新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：88[]