一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法与流程

文档序号:16644702发布日期:2019-01-16 08:05阅读:399来源:国知局

本发明涉及生物质燃料技术领域,具体涉及一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法。



背景技术:

全球对能源的需求持续增长而常规石油(如石油、天然气和液化天然气)的储量正在减少。石油储量减少导致的石油生产高峰加大了全球能源危机的可能性,特别是在能量需求如预期持续增长的条件下。因此,人们对于开发过去非常规的燃料资源(如重油、油砂、油页岩)和其他的非化石来源的能源(如木质纤维素材料)投入了越来越多的关注。在“可选”的能源生产领域中有显著大量的研究已经集中于由木质纤维素物质产生生物燃料。这种技术提升了转向充足且可再生的能源生产原料作为储量逐渐耗尽的烃类原材料的替代品的前景。在低能量密度的化石燃料(褐煤、泥炭和油页岩)资源比较充足的情况下,将这些燃料富集成高能量燃料产品也呈现出具有吸引力的选择。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题,提供一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法,它可以实现原料易获取、热值高、燃烧后的产物对环境友好。

为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明是通过以下技术方案实现的:

一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1、配置原料:按重量份数配置农田杂草85~90份、中草药渣30~35、槟榔渣25~30份、地沟油8~15份、水草50~60份、工业石蜡10~13份、小麦秸秆45~50份、玉米秸秆50~60份、餐饮废渣9~13份、桑基鱼塘淤泥11~15份、大豆秸秆20~25份、禽类养殖场粪便5~8份;

步骤2、切段:将农田杂草、中草药渣、槟榔渣、水草、小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆置于切段机中,切段成长度小于2.5cm的条状,制得切段混合物;

步骤3、发酵:将餐饮废渣、桑基鱼塘淤泥、禽类养殖场粪便置于发酵池中进行发酵,发酵时间为3~4天,制得发酵物;

步骤4、成型:将步骤2制得的切段混合物、步骤3制得的发酵物置于成型机中,制得粒状混合物;

步骤5、分散:将步骤4制得的粒状混合物置于分散机中,再往分散机中加入地沟油、工业石蜡,进行分散,制得乳状混合物;

步骤6、脱水干燥:将步骤5制得的乳状混合物置于真空干燥机中,进行脱水干燥,其中真空干燥机的真空度为300~450mmhg、加热温度为45~49℃、加热蒸汽的压力为0.19~0.22mpa,制得脱水混合物;

步骤7、造粒:将步骤6制得的脱水混合物置于双螺杆造粒机中进行挤出造粒,制得粒径为0.8~1.3mm的生物质颗粒。

进一步地,所述步骤1原料中的农田杂草包括稗草、反枝苋、绿狗尾草。

优选地,所述步骤1的原料中还包括重量份数为0.8~1.3份的促进剂。

进一步地,所述步骤1原料中的水草包括苦草、卷叶龙须草。

优选地,所述步骤6中,真空干燥机的真空度为360~410mmhg、加热温度为47~48℃、加热蒸汽压力为0.2~0.21mpa。

本发明的有益效果:步骤1的原料中:添加农田杂草、中草药渣、槟榔渣、水草、地沟油、小麦秸秆、玉米秸秆、餐饮废渣、桑基鱼塘淤泥、大豆秸秆、禽类养殖场粪便作为生物质颗粒的原料,使生物质颗粒的原料来源更易获取,且原料为有机物,燃烧后的燃烧产物不产生有害物质,对环境友好;添加工业石蜡,由于工业石蜡具有可燃性且燃烧性能好,能够作为生物质颗粒燃烧时的引燃剂,同时提高制得的生物质颗粒燃烧时的热值,使生物质颗粒燃烧后的燃烧产物中的灰分降低,石蜡中的成分在生物质颗粒燃烧过程中发生分解,且分解产物能与生物质颗粒燃烧后的燃烧产物中的金属离子发生反应,从而减少生物质颗粒燃烧后的结渣率,另外石蜡具有乳化作用,使步骤5分散效果更好;添加促进剂,使生物质颗粒燃烧效率更高;步骤3中,通过发酵,使餐饮废渣、桑基鱼塘淤泥、禽类养殖场粪便中残存的气味、二氧化碳、水进行去除,提高制得的生物质颗粒的热值;步骤6中,通过真空干燥机进行脱水干燥,取代现有技术中使用烘干机进行干燥,提高了脱水干燥的效率,同时防止破坏原料中的纤维组织,使制得的生物质颗粒燃烧效率更高。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例1:

一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1、配置原料:按重量份数配置农田杂草85份、中草药渣33、槟榔渣30份、地沟油8份、水草55份、工业石蜡13份、小麦秸秆45份、玉米秸秆55份、餐饮废渣13份、桑基鱼塘淤泥11份、大豆秸秆22份、禽类养殖场粪便8份;

步骤2、切段:将农田杂草、中草药渣、槟榔渣、水草、小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆置于切段机中,切段成长度小于2.5cm的条状,制得切段混合物;

步骤3、发酵:将餐饮废渣、桑基鱼塘淤泥、禽类养殖场粪便置于发酵池中进行发酵,发酵时间为3天,制得发酵物;

步骤4、成型:将步骤2制得的切段混合物、步骤3制得的发酵物置于成型机中,制得粒状混合物;

步骤5、分散:将步骤4制得的粒状混合物置于分散机中,再往分散机中加入地沟油、工业石蜡,进行分散,制得乳状混合物;

步骤6、脱水干燥:将步骤5制得的乳状混合物置于真空干燥机中,进行脱水干燥,其中真空干燥机的真空度为400mmhg、加热温度为49℃、加热蒸汽的压力为0.19mpa,制得脱水混合物;

步骤7、造粒:将步骤6制得的脱水混合物置于双螺杆造粒机中进行挤出造粒,制得粒径为1.1mm的生物质颗粒。

所述步骤1原料中的农田杂草包括稗草、反枝苋、绿狗尾草。

所述步骤1的原料中还包括重量份数为1.3份的促进剂。

所述步骤1原料中的水草包括苦草、卷叶龙须草。

所述步骤6中,优选地可设定真空干燥机的真空度为360mmhg、加热温度为47.5℃、加热蒸汽压力为0.21mpa。

实施例2:

一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1、配置原料:按重量份数配置农田杂草87份、中草药渣35、槟榔渣25份、地沟油12份、水草60份、工业石蜡10份、小麦秸秆47份、玉米秸秆60份、餐饮废渣9份、桑基鱼塘淤泥13份、大豆秸秆25份、禽类养殖场粪便5份;

步骤2、切段:将农田杂草、中草药渣、槟榔渣、水草、小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆置于切段机中,切段成长度小于2.5cm的条状,制得切段混合物;

步骤3、发酵:将餐饮废渣、桑基鱼塘淤泥、禽类养殖场粪便置于发酵池中进行发酵,发酵时间为3.5天,制得发酵物;

步骤4、成型:将步骤2制得的切段混合物、步骤3制得的发酵物置于成型机中、重量份数为0.65~1.3份的甲苯二异氰酸酯,制得粒状混合物,其中甲苯二异氰酸酯具有良好的燃烧性能,提高制得的生物质颗粒热值;

步骤5、分散:将步骤4制得的粒状混合物置于分散机中,再往分散机中加入地沟油、工业石蜡,进行分散,制得乳状混合物;

步骤6、脱水干燥:将步骤5制得的乳状混合物置于真空干燥机中,进行脱水干燥,其中真空干燥机的真空度为450mmhg、加热温度为45℃、加热蒸汽的压力为0.20mpa,制得脱水混合物;

步骤7、造粒:将步骤6制得的脱水混合物置于双螺杆造粒机中进行挤出造粒,制得粒径为1.3mm的生物质颗粒。

所述步骤1原料中的农田杂草包括稗草、反枝苋、绿狗尾草。

所述步骤1的原料中还包括重量份数为0.8份的促进剂。

所述步骤1原料中的水草包括苦草、卷叶龙须草。

所述步骤6中,优选地可设定真空干燥机的真空度为380mmhg、加热温度为48℃、加热蒸汽压力为0.2mpa。

实施例3:

一种助燃式生物质颗粒燃料的制备方法,包括如下步骤:

步骤1、配置原料:按重量份数配置农田杂草90份、中草药渣30份、槟榔渣27份、地沟油15份、水草50份、工业石蜡11份、小麦秸秆50份、玉米秸秆50份、餐饮废渣11份、桑基鱼塘淤泥15份、大豆秸秆20份、禽类养殖场粪便7份;

步骤2、切段:将农田杂草、中草药渣、槟榔渣、水草、小麦秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆置于切段机中,切段成长度小于2.5cm的条状,制得切段混合物;

步骤3、发酵:将餐饮废渣、桑基鱼塘淤泥、禽类养殖场粪便置于发酵池中进行发酵,发酵时间为4天,制得发酵物;

步骤4、成型:将步骤2制得的切段混合物、步骤3制得的发酵物置于成型机中,制得粒状混合物;

步骤5、分散:将步骤4制得的粒状混合物置于分散机中,再往分散机中加入地沟油、工业石蜡,进行分散,制得乳状混合物;

步骤6、脱水干燥:将步骤5制得的乳状混合物置于真空干燥机中,进行脱水干燥,其中真空干燥机的真空度为300mmhg、加热温度为47℃、加热蒸汽的压力为0.22mpa,制得脱水混合物;

步骤7、造粒:将步骤6制得的脱水混合物置于双螺杆造粒机中进行挤出造粒,制得粒径为0.8mm的生物质颗粒。

所述步骤1原料中的农田杂草包括稗草、反枝苋、绿狗尾草。

所述步骤1的原料中还包括重量份数为1.1份的促进剂。

所述步骤1原料中的水草包括苦草、卷叶龙须草。

所述步骤6中,优选地可设定真空干燥机的真空度为410mmhg、加热温度为47℃、加热蒸汽压力为0.21mpa。

为了更直观地说明本发明的技术效果,现对实施例1-3制得的生物质颗粒燃烧过程中的热值及燃烧后产物的灰分、结渣率进行统计,对比例为由现有技术制成的生物质颗粒,对比效果如下:

由上表得出:本发明能够显著提高生物质颗粒的热值,同时降低了燃烧产物的灰分、结渣率。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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