一种不易结渣的生物燃料制备方法与流程

文档序号:12883059阅读:209来源:国知局

本发明涉及生物燃料技术领域,尤其涉及一种不易结渣的生物燃料制备方法。



背景技术:

随着诸如煤炭、石油和天然气以及海洋冰之类的不可再生能源的日益减少,并且价格不断上升,以及随着人类对环境保护意识的不断增强,以往遭到冷遇而往往不加利用的被付之一炬的前述生物质燃料得到了空前的重视。据我国农业权威部门统计,我国仅农作物如稻、麦、高梁、玉米、棉花和大豆秸秆的年产出量约为8.5亿吨左右,以90%至95%的获得系数计算,可获得7.65-8.075亿吨,相当于获得3.8-4.04亿吨标准煤。

由上述可知,有效地利用生物燃料,不仅可减少对自然资源的消耗,而且具有经济性和环保性。但目前秸杆焚烧过程中易结渣的问题急待解决。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种不易结渣的生物燃料制备方法,原料易得,制备方法简单,而且可有效降低结渣程度,大大提高了燃烧效率,同时能够有效将废弃物进行利用制成燃料,在保护环境的同时,能够进一步的解决能源问题。

本发明提出的一种不易结渣的生物燃料制备方法,包括如下步骤:

s1、将竹屑、高粱秸秆、麦麸混合,粉碎得到第一预制料;

s2、将蛭石升温干燥,再升温煅烧,冷却至室温,送入氯化铁溶液浸泡,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入滑石粉、硅烷偶联剂kh560、乙醇溶液超声震荡,搅拌,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌,过滤,洗涤,加入二氧化钛、水、无水丙醇混合超声,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料;

s2、将第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率,投入微波加热装置中,保温至生物质软化,升温,保温至生物质熔融,接着加入柠檬酸渣、蒙脱土、竹炭粉、氧化淀粉、第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

优选地,s1中,竹屑、高粱秸秆、麦麸的重量比为15-25:30-50:10-20。

优选地,s2中,将蛭石升温至111-125℃干燥30-80min,再升温至640-680℃煅烧30-40min,冷却至室温,送入浓度为0.6-1mol/l氯化铁溶液浸泡1-2h,升温至85-95℃搅拌5-15min,过滤,洗涤,105-115℃干燥,粉碎,加入滑石粉、硅烷偶联剂kh560、浓度为50-58wt%乙醇溶液超声震荡60-100min,70-82℃搅拌20-50min,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌2-4h,过滤,洗涤,加入二氧化钛、水、无水丙醇混合超声5-15min,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料。

优选地,s2中,按重量份将5-12份蛭石升温干燥,再升温煅烧,冷却至室温,送入60-70份浓度为0.6-1mol/l氯化铁溶液浸泡,升温搅拌,过滤,洗涤,干燥,粉碎,加入2-8份滑石粉、0.1-0.4份硅烷偶联剂kh560、60-80份浓度为50-58wt%乙醇溶液超声震荡,搅拌,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌,过滤,洗涤,加入5-15份二氧化钛、30-50份水、30-40份无水丙醇混合超声,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料。

优选地,s3中,将第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率为20-24wt%,投入120-130℃微波加热装置中,保温至生物质软化,升温至180-190℃,保温至生物质熔融,接着加入柠檬酸渣、蒙脱土、竹炭粉、氧化淀粉、第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

优选地,s3中,第一预制料、柠檬酸渣、蒙脱土、竹炭粉、氧化淀粉、第二预制料的重量比为100:2-8:1-5:2-8:1-2:1-3。

本发明在第一预制料中,采用竹屑、高粱秸秆及麦麸三者协效,由竹屑的高木质素含量弥补高粱秸秆和麦麸的低木质素含量,并由竹屑的低灰分弥补高粱秸秆的高灰分欠缺,使本发明的木质素、灰分及热值极好,而且具有良好的粘性并便于成型,便于运输输送;另外在第二预制料中,蛭石结构呈多孔海绵状,内部富含许多蜂窝状微孔隙和大量次生孔隙,通过一定工艺预处理,并大大提高了蛭石与滑石粉的结合程度,在硅烷偶联剂kh560的配合下,在上述组分表面沉积至少一层的纳米二氧化钛,形成微球壳结构,可充分利用上述组分的优点,不仅分散性极好,而且可有效避免结渣,其内部大量的孔道可保证制品充分燃烧,同时可回收重复利用,成本低。

本发明原料易得,制备方法简单,且可有效降低结渣程度,大大提高了燃烧效率,同时能够有效将废弃物进行利用制成燃料,在保护环境的同时,能够进一步的解决能源问题。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种不易结渣的生物燃料制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份将15份竹屑、50份高粱秸秆、10份麦麸混合,粉碎得到第一预制料;

s2、按重量份将12份蛭石升温至111℃干燥80min,再升温至640℃煅烧40min,冷却至室温,送入60份浓度为1mol/l氯化铁溶液浸泡1h,升温至95℃搅拌5min,过滤,洗涤,115℃干燥,粉碎,加入2份滑石粉、0.4份硅烷偶联剂kh560、60份浓度为58wt%乙醇溶液超声震荡60min,82℃搅拌20min,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌4h,过滤,洗涤,加入5份二氧化钛、50份水、30份无水丙醇混合超声15min,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料;

s2、按重量份将100份第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率为20wt%,投入130℃微波加热装置中,保温至生物质软化,升温至180℃,保温至生物质熔融,接着加入8份柠檬酸渣、1份蒙脱土、8份竹炭粉、1份氧化淀粉、3份第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

实施例2

本发明提出的一种不易结渣的生物燃料制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份将25份竹屑、30份高粱秸秆、20份麦麸混合,粉碎得到第一预制料;

s2、按重量份将5份蛭石升温至125℃干燥30min,再升温至680℃煅烧30min,冷却至室温,送入70份浓度为0.6mol/l氯化铁溶液浸泡2h,升温至85℃搅拌15min,过滤,洗涤,105℃干燥,粉碎,加入8份滑石粉、0.1份硅烷偶联剂kh560、80份浓度为50wt%乙醇溶液超声震荡100min,70℃搅拌50min,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌2h,过滤,洗涤,加入15份二氧化钛、30份水、40份无水丙醇混合超声5min,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料;

s2、按重量份将100份第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率为24wt%,投入120℃微波加热装置中,保温至生物质软化,升温至190℃,保温至生物质熔融,接着加入2份柠檬酸渣、5份蒙脱土、2份竹炭粉、2份氧化淀粉、1份第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

实施例3

本发明提出的一种不易结渣的生物燃料制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份将18份竹屑、45份高粱秸秆、12份麦麸混合,粉碎得到第一预制料;

s2、按重量份将10份蛭石升温至115℃干燥60min,再升温至650℃煅烧38min,冷却至室温,送入63份浓度为0.9mol/l氯化铁溶液浸泡1.2h,升温至92℃搅拌8min,过滤,洗涤,112℃干燥,粉碎,加入4份滑石粉0.3份硅烷偶联剂kh560、65份浓度为56wt%乙醇溶液超声震荡70min,80℃搅拌30min,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌3.5h,过滤,洗涤,加入8份二氧化钛、45份水、32份无水丙醇混合超声12min,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料;

s2、按重量份将100份第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率为21wt%,投入128℃微波加热装置中,保温至生物质软化,升温至182℃,保温至生物质熔融,接着加入6份柠檬酸渣、2份蒙脱土、6份竹炭粉、1.2份氧化淀粉、2.5份第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

实施例4

本发明提出的一种不易结渣的生物燃料制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份将22份竹屑、35份高粱秸秆、18份麦麸混合,粉碎得到第一预制料;

s2、按重量份将6份蛭石升温至120℃干燥40min,再升温至670℃煅烧32min,冷却至室温,送入67份浓度为0.7mol/l氯化铁溶液浸泡1.8h,升温至88℃搅拌12min,过滤,洗涤,108℃干燥,粉碎,加入6份滑石粉、0.2份硅烷偶联剂kh560、75份浓度为52wt%乙醇溶液超声震荡90min,72℃搅拌40min,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌2.5h,过滤,洗涤,加入12份二氧化钛、35份水、38份无水丙醇混合超声8min,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料;

s2、按重量份将100份第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率为23wt%,投入125℃微波加热装置中,保温至生物质软化,升温至188℃,保温至生物质熔融,接着加入4份柠檬酸渣、4份蒙脱土、4份竹炭粉、1.8份氧化淀粉、1.5份第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

实施例5

本发明提出的一种不易结渣的生物燃料制备方法,包括如下步骤:

s1、按重量份将20份竹屑、40份高粱秸秆、15份麦麸混合,粉碎得到第一预制料;

s2、按重量份将8份蛭石升温至118℃干燥50min,再升温至660℃煅烧35min,冷却至室温,送入65份浓度为0.8mol/l氯化铁溶液浸泡1.5h,升温至90℃搅拌10min,过滤,洗涤,110℃干燥,粉碎,加入5份滑石粉、0.25份硅烷偶联剂kh560、70份浓度为54wt%乙醇溶液超声震荡80min,76℃搅拌35min,过滤,干燥,调节体系ph值至6-6.4,搅拌3h,过滤,洗涤,加入10份二氧化钛、40份水、35份无水丙醇混合超声10min,过滤,洗涤,干燥得到第二预制料;

s2、按重量份将100份第一预制料以雾化水喷雾方式进行润湿,控制含水率为22wt%,投入126℃微波加热装置中,保温至生物质软化,升温至185℃,保温至生物质熔融,接着加入5份柠檬酸渣、3份蒙脱土、5份竹炭粉、1.5份氧化淀粉、2份第二预制料混合均匀,压制得到不易结渣的生物燃料。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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