本发明属于生物质染料
技术领域：
，具体涉及一种生物质颗粒燃料改性炭化处理工艺。
背景技术：
：中国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义，中国80％人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料；尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤，占56.7％。因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。现有方法制备的生物质颗粒燃料易膨胀，质量较差，燃烧性能一般，无法满足市场的需求。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种生物质颗粒燃料改性炭化处理工艺。本发明是通过以下技术方案实现的：一种生物质颗粒燃料改性炭化处理工艺，包括以下步骤：(1)先对生物质燃料原料进行筛选，除去不符合生产要求的废料杂质；(2)对上述筛选后的生物质颗粒燃料原料进行机械切碎处理，使生物质颗粒燃料原料颗粒的粒径控制在30-40mm的范围内；(3)将上述处理的生物质颗粒燃料原料颗粒在温度为50-55℃、空气相对湿度为80%的环境下放置2-3h，然后再将生物质颗粒燃料原料颗粒添加到真空加压浸渍反应釜中，抽真空，然后添加配制好的浸渍处理液，用工业氮气加压至0.16-0.18mpa，保压1-1.5h，然后进行过滤，烘干至恒重；所述浸渍处理液制备方法为：将淀粉、乙醇和水按12:20:80质量比例均匀混合到一起，研磨40min，得到混合浆液，然后将混合浆液添加到反应釜中，加混合浆液质量3倍的蒸馏水，然后再加入混合浆液质量0.8%的酒曲，密封发酵3-5天，然后进行超声波处理40min，再进行灭菌处理，得到发酵液，向发酵液中添加其质量2倍的质量分数为10%的柠檬酸钠溶液，以1500r/min转速搅拌30min后，进行过滤，得滤液，将滤液与去离子水按1:3体积比均匀混合后，即为浸渍处理液；(4)将上述处理后的生物质颗粒燃料原料送入炭化炉中处理，通过调节炭化炉的温度在750-800℃，保温5-8小时，即得所需生物质颗粒染料。进一步的，所述步骤（3）中淀粉为木薯淀粉。进一步的，所述步骤（3）中烘干温度为150℃。进一步的，所述步骤（3）中超声波频率为35khz。进一步的，所述步骤（3）中密封发酵温度为40℃。进一步的，所述步骤（3）中灭菌处理为采用120℃高温蒸汽进行灭菌。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明工艺制备的生物质颗粒燃料不易膨胀，同时，具有良好的燃尽性能，能够以常规的燃烧方式以空气为氧化剂即可达到较高的燃尽性能，同时，燃烧后，还能够再生循环利用，能够更好的提高资源利用率，本发明通过采用浸渍处理液对生物质颗粒燃料原料颗粒在真空加压浸渍反应釜中进行处理，处理后的生物质颗粒燃料原料颗粒再进行炭化制成生物质颗粒燃料，能够有效的降低生物质颗粒燃料的着火点，提高最大燃烧速度，起到了明显改善生物质颗粒燃料的燃烧性能。具体实施方式实施例1一种生物质颗粒燃料改性炭化处理工艺，包括以下步骤：(1)先对生物质燃料原料进行筛选，除去不符合生产要求的废料杂质；(2)对上述筛选后的生物质颗粒燃料原料进行机械切碎处理，使生物质颗粒燃料原料颗粒的粒径控制在30mm的范围内；(3)将上述处理的生物质颗粒燃料原料颗粒在温度为50℃、空气相对湿度为80%的环境下放置2h，然后再将生物质颗粒燃料原料颗粒添加到真空加压浸渍反应釜中，抽真空，然后添加配制好的浸渍处理液，用工业氮气加压至0.16mpa，保压1h，然后进行过滤，烘干至恒重；所述浸渍处理液制备方法为：将淀粉、乙醇和水按12:20:80质量比例均匀混合到一起，研磨40min，得到混合浆液，然后将混合浆液添加到反应釜中，加混合浆液质量3倍的蒸馏水，然后再加入混合浆液质量0.8%的酒曲，密封发酵3天，然后进行超声波处理40min，再进行灭菌处理，得到发酵液，向发酵液中添加其质量2倍的质量分数为10%的柠檬酸钠溶液，以1500r/min转速搅拌30min后，进行过滤，得滤液，将滤液与去离子水按1:3体积比均匀混合后，即为浸渍处理液；(4)将上述处理后的生物质颗粒燃料原料送入炭化炉中处理，通过调节炭化炉的温度在750℃，保温5小时，即得所需生物质颗粒染料。进一步的，所述步骤（3）中淀粉为木薯淀粉。进一步的，所述步骤（3）中烘干温度为150℃。进一步的，所述步骤（3）中超声波频率为35khz。进一步的，所述步骤（3）中密封发酵温度为40℃。进一步的，所述步骤（3）中灭菌处理为采用120℃高温蒸汽进行灭菌。实施例2一种生物质颗粒燃料改性炭化处理工艺，包括以下步骤：(1)先对生物质燃料原料进行筛选，除去不符合生产要求的废料杂质；(2)对上述筛选后的生物质颗粒燃料原料进行机械切碎处理，使生物质颗粒燃料原料颗粒的粒径控制在40mm的范围内；(3)将上述处理的生物质颗粒燃料原料颗粒在温度为55℃、空气相对湿度为80%的环境下放置3h，然后再将生物质颗粒燃料原料颗粒添加到真空加压浸渍反应釜中，抽真空，然后添加配制好的浸渍处理液，用工业氮气加压至0.18mpa，保压1.5h，然后进行过滤，烘干至恒重；所述浸渍处理液制备方法为：将淀粉、乙醇和水按12:20:80质量比例均匀混合到一起，研磨40min，得到混合浆液，然后将混合浆液添加到反应釜中，加混合浆液质量3倍的蒸馏水，然后再加入混合浆液质量0.8%的酒曲，密封发酵5天，然后进行超声波处理40min，再进行灭菌处理，得到发酵液，向发酵液中添加其质量2倍的质量分数为10%的柠檬酸钠溶液，以1500r/min转速搅拌30min后，进行过滤，得滤液，将滤液与去离子水按1:3体积比均匀混合后，即为浸渍处理液；(4)将上述处理后的生物质颗粒燃料原料送入炭化炉中处理，通过调节炭化炉的温度在800℃，保温8小时，即得所需生物质颗粒染料。进一步的，所述步骤（3）中淀粉为木薯淀粉。进一步的，所述步骤（3）中烘干温度为150℃。进一步的，所述步骤（3）中超声波频率为35khz。进一步的，所述步骤（3）中密封发酵温度为40℃。进一步的，所述步骤（3）中灭菌处理为采用120℃高温蒸汽进行灭菌。实施例3一种生物质颗粒燃料改性炭化处理工艺，包括以下步骤：(1)先对生物质燃料原料进行筛选，除去不符合生产要求的废料杂质；(2)对上述筛选后的生物质颗粒燃料原料进行机械切碎处理，使生物质颗粒燃料原料颗粒的粒径控制在30-40mm的范围内；(3)将上述处理的生物质颗粒燃料原料颗粒在温度为52℃、空气相对湿度为80%的环境下放置2.5h，然后再将生物质颗粒燃料原料颗粒添加到真空加压浸渍反应釜中，抽真空，然后添加配制好的浸渍处理液，用工业氮气加压至0.17mpa，保压1.2h，然后进行过滤，烘干至恒重；所述浸渍处理液制备方法为：将淀粉、乙醇和水按12:20:80质量比例均匀混合到一起，研磨40min，得到混合浆液，然后将混合浆液添加到反应釜中，加混合浆液质量3倍的蒸馏水，然后再加入混合浆液质量0.8%的酒曲，密封发酵4天，然后进行超声波处理40min，再进行灭菌处理，得到发酵液，向发酵液中添加其质量2倍的质量分数为10%的柠檬酸钠溶液，以1500r/min转速搅拌30min后，进行过滤，得滤液，将滤液与去离子水按1:3体积比均匀混合后，即为浸渍处理液；(4)将上述处理后的生物质颗粒燃料原料送入炭化炉中处理，通过调节炭化炉的温度在780℃，保温6小时，即得所需生物质颗粒染料。进一步的，所述步骤（3）中淀粉为木薯淀粉。进一步的，所述步骤（3）中烘干温度为150℃。进一步的，所述步骤（3）中超声波频率为35khz。进一步的，所述步骤（3）中密封发酵温度为40℃。进一步的，所述步骤（3）中灭菌处理为采用120℃高温蒸汽进行灭菌。对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。对比例2：与实施例1区别仅在于将步骤（3）中浸渍处理液替换为质量分数为10%的柠檬酸钠溶液。试验：对实施例与对比例制备的生物质颗粒燃料10mg进行燃烧试验（测量条件为加热速度20℃/min,空气气氛），对比；表1着火温度℃最大燃烧速率mg/mg.min实施例12081.58实施例22101.54实施例32091.55对比例12780.96对比例22760.98由表1可以看出，本发明方法制备的生物质颗粒燃料具有更低的着火点和更高的燃烧速率。当前第1页12