本发明属于生物环保技术领域，具体涉及一种高热值的生物质炭棒。
背景技术
我国是一个农业大国，据统计每年产生稻麦及玉米等农作物秸秆约6～7亿吨。作为农业生产废弃物，这些秸秆通常是直接被焚烧处理，从而产生大量烟尘，导致严重的空气污染，时常引发交通事故甚至引发火灾，严重影响了人们的生活。因此，如何合理地利用如此大量的废弃秸秆不仅是我国，而且也是世界性的研究热点。目前国内外对废弃秸秆的利用主要有就地回田、发酵气化、发电以及生产生物质燃料等方式。其中利用秸秆生产生物质燃料，尤其是成型燃料，是秸秆应用的主要发展趋势之一。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高热值的生物质炭棒。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高热值的生物质炭棒，由玉米秸秆粉碎后，得到玉米秸秆粉，再将玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理后，再将处理后的玉米秸秆粉经过共聚物改性处理后，再经过热解炉炭化得到生物质炭，再将生物质炭经过压制得到炭棒。
进一步的，所述玉米秸秆粉粒度为50目。
进一步的，所述玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理为：将玉米秸秆采用质量分数为5.5%的有机硅烷偶联剂溶液在70℃水浴下浸渍2小时，然后过滤，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述共聚物制备方法为：
将正硅酸乙酯、乙醇按质量比12：3.3添加到反应釜中，以500r/min转速搅拌，然后再滴加去离子水，去离子水与正硅酸乙酯摩尔比为15∶5.8，再采用盐酸调节反应体系ph为3.1，在水浴42℃恒温下反应1.8小时后升温至75℃，保温3.5小时，得到无色透明稳定的溶胶，然后再滴加有机硅单体和去离子水，有机硅单体与正硅酸乙酯摩尔比为5：1.4，去离子水与有机硅单体摩尔比为2：1.3，采用盐酸调节反应体系ph为3.2，在75℃下恒温4小时，减压蒸馏除去水和乙醇，得到无色透明黏性的共聚物液体。
进一步的，所述盐酸质量浓度为1.2mol/l。
进一步的，所述共聚物改性处理为将共聚物与质量分数为30%的乙醇溶液按57-59g：400ml的比例均匀混合，加热至82℃，以1500r/min转速搅拌2小时，得到改性液，将改性液与混合原料按450ml：202-208g的比例混合，然后添加混合原料质量1.4%的过硫酸铵，在78℃水浴下，以150r/min转速搅拌4小时，然后过滤混合原料，真空烘干至恒重，即可。
进一步的，所述真空烘干温度为40℃。
进一步的，所述热解炉炭化温度为470-475℃。
进一步的，所述热解炉炭化时间为1.6小时。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的炭棒具有更高的热值，本发明通过对玉米秸秆粉采用有机硅烷偶联剂溶液进行处理后，然后再将经过处理后的玉米秸秆粉经过共聚物改性处理后，再进行炭化，得到的生物质炭的热值具有极大的提高，从而显著的提高了资源的利用率,经过本发明中共聚物改性处理后的混合原料进行炭化时，在470-475℃温度段之间内花生壳与樟树木粉中的纤维素等有机物能够更快更全的发生分解和炭化，产生大量的co2、co等气体，固定碳的含量随之相应提高，从而使得炭化后的热值也相应提高，并且，经过本发明制备的生物质炭炭棒不仅能够增强成型燃料的燃烧性能压制成型后，成型炭棒还能够具有一定的抗外力能力，在运输或贮存过程中不易破碎，燃烧过程中少有烟和灰尘排出，燃烧后灰渣少，燃烧性能比较稳定，抗结渣能力强，能有效减轻秸秆燃烧过程中的结渣腐蚀。
具体实施方式
实施例1
一种高热值的生物质炭棒，由玉米秸秆粉碎后，得到玉米秸秆粉，再将玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理后，再将处理后的玉米秸秆粉经过共聚物改性处理后，再经过热解炉炭化得到生物质炭，再将生物质炭经过压制得到炭棒。
进一步的，所述玉米秸秆粉粒度为50目。
进一步的，所述玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理为：将玉米秸秆采用质量分数为5.5%的有机硅烷偶联剂溶液在70℃水浴下浸渍2小时，然后过滤，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述共聚物制备方法为：
将正硅酸乙酯、乙醇按质量比12：3.3添加到反应釜中，以500r/min转速搅拌，然后再滴加去离子水，去离子水与正硅酸乙酯摩尔比为15∶5.8，再采用盐酸调节反应体系ph为3.1，在水浴42℃恒温下反应1.8小时后升温至75℃，保温3.5小时，得到无色透明稳定的溶胶，然后再滴加有机硅单体和去离子水，有机硅单体与正硅酸乙酯摩尔比为5：1.4，去离子水与有机硅单体摩尔比为2：1.3，采用盐酸调节反应体系ph为3.2，在75℃下恒温4小时，减压蒸馏除去水和乙醇，得到无色透明黏性的共聚物液体。
进一步的，所述盐酸质量浓度为1.2mol/l。
进一步的，所述共聚物改性处理为将共聚物与质量分数为30%的乙醇溶液按57g：400ml的比例均匀混合，加热至82℃，以1500r/min转速搅拌2小时，得到改性液，将改性液与混合原料按450ml：202g的比例混合，然后添加混合原料质量1.4%的过硫酸铵，在78℃水浴下，以150r/min转速搅拌4小时，然后过滤混合原料，真空烘干至恒重，即可。
进一步的，所述真空烘干温度为40℃。
进一步的，所述热解炉炭化温度为470-475℃。
进一步的，所述热解炉炭化时间为1.6小时。
实施例2
一种高热值的生物质炭棒，由玉米秸秆粉碎后，得到玉米秸秆粉，再将玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理后，再将处理后的玉米秸秆粉经过共聚物改性处理后，再经过热解炉炭化得到生物质炭，再将生物质炭经过压制得到炭棒。
进一步的，所述玉米秸秆粉粒度为50目。
进一步的，所述玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理为：将玉米秸秆采用质量分数为5.5%的有机硅烷偶联剂溶液在70℃水浴下浸渍2小时，然后过滤，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述共聚物制备方法为：
将正硅酸乙酯、乙醇按质量比12：3.3添加到反应釜中，以500r/min转速搅拌，然后再滴加去离子水，去离子水与正硅酸乙酯摩尔比为15∶5.8，再采用盐酸调节反应体系ph为3.1，在水浴42℃恒温下反应1.8小时后升温至75℃，保温3.5小时，得到无色透明稳定的溶胶，然后再滴加有机硅单体和去离子水，有机硅单体与正硅酸乙酯摩尔比为5：1.4，去离子水与有机硅单体摩尔比为2：1.3，采用盐酸调节反应体系ph为3.2，在75℃下恒温4小时，减压蒸馏除去水和乙醇，得到无色透明黏性的共聚物液体。
进一步的，所述盐酸质量浓度为1.2mol/l。
进一步的，所述共聚物改性处理为将共聚物与质量分数为30%的乙醇溶液按59g：400ml的比例均匀混合，加热至82℃，以1500r/min转速搅拌2小时，得到改性液，将改性液与混合原料按450ml：208g的比例混合，然后添加混合原料质量1.4%的过硫酸铵，在78℃水浴下，以150r/min转速搅拌4小时，然后过滤混合原料，真空烘干至恒重，即可。
进一步的，所述真空烘干温度为40℃。
进一步的，所述热解炉炭化温度为470-475℃。
进一步的，所述热解炉炭化时间为1.6小时。
实施例3
一种高热值的生物质炭棒，由玉米秸秆粉碎后，得到玉米秸秆粉，再将玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理后，再将处理后的玉米秸秆粉经过共聚物改性处理后，再经过热解炉炭化得到生物质炭，再将生物质炭经过压制得到炭棒。
进一步的，所述玉米秸秆粉粒度为50目。
进一步的，所述玉米秸秆粉经过硅烷偶联剂溶液处理为：将玉米秸秆采用质量分数为5.5%的有机硅烷偶联剂溶液在70℃水浴下浸渍2小时，然后过滤，烘干至恒重，即可。
进一步的，所述共聚物制备方法为：
将正硅酸乙酯、乙醇按质量比12：3.3添加到反应釜中，以500r/min转速搅拌，然后再滴加去离子水，去离子水与正硅酸乙酯摩尔比为15∶5.8，再采用盐酸调节反应体系ph为3.1，在水浴42℃恒温下反应1.8小时后升温至75℃，保温3.5小时，得到无色透明稳定的溶胶，然后再滴加有机硅单体和去离子水，有机硅单体与正硅酸乙酯摩尔比为5：1.4，去离子水与有机硅单体摩尔比为2：1.3，采用盐酸调节反应体系ph为3.2，在75℃下恒温4小时，减压蒸馏除去水和乙醇，得到无色透明黏性的共聚物液体。
进一步的，所述盐酸质量浓度为1.2mol/l。
进一步的，所述共聚物改性处理为将共聚物与质量分数为30%的乙醇溶液按58g：400ml的比例均匀混合，加热至82℃，以1500r/min转速搅拌2小时，得到改性液，将改性液与混合原料按450ml：205g的比例混合，然后添加混合原料质量1.4%的过硫酸铵，在78℃水浴下，以150r/min转速搅拌4小时，然后过滤混合原料，真空烘干至恒重，即可。
进一步的，所述真空烘干温度为40℃。
进一步的，所述热解炉炭化温度为470-475℃。
进一步的，所述热解炉炭化时间为1.6小时。
对比例1：与实施例1区别仅在于玉米秸秆粉不经过有机硅烷偶联剂溶液处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于混合原料不经过共聚物改性处理。
将相同重量的实施例与对比例炭棒样品置于研钵中破碎后于105℃干燥2h，置于仪器的密闭氧弹中，根据样品在氧气中充分燃烧导致水温的上升计算出样品的热值：
表1
对照组为等质量炭化前的玉米秸秆粉；
由表1可以看出，本发明制备的炭棒具有更高的热值，本发明通过对玉米秸秆粉采用有机硅烷偶联剂溶液进行处理后，然后再将经过处理后的玉米秸秆粉经过共聚物改性处理后，再进行炭化，得到的生物质炭的热值具有极大的提高，从而显著的提高了资源的利用率。