本发明涉及生物质能源技术领域，更具体的说是涉及一种生物质型炭加工工艺。
背景技术：
目前，我国农林废弃物资源丰富居世界首位，每年有数亿吨的秸秆得不到有效的处理，收获季节常发生秸秆就地焚烧现象，严重污染了环境，同时造成资源极大浪费。农业秸秆炭化技术是秸秆资源化利用的有效形式，可将农林秸秆转换成高品质的固体燃料，通过秸秆热解炭化技术，能够将废弃的秸秆转化为燃气和生物炭等，既能提供清洁能源，又能有效还田和固碳，经济与环境效益良好。
生物质炭进一步的开发和利用需要进行成型，但是现有的生物质炭成型技术存在明显的缺陷：一部分，以生物质燃料与土料混合制备成型燃料，cn107324773a公开了一种生物质炭基环保砖及制备方案，主要原料有生物炭黑35～45％，土料55～65％，成型助剂膨润土、黄腐酸粉、木薯粉；虽然制备成本低、容易完全燃烧，但是由于加入大量的土料会造成成型燃料整体热值低，使用效果不理想。另一部分，以生物质炭粉作为主要原料、配合使用粘合剂等助剂，能够得到热值高的成型燃料，但是其燃烧效果并不理想，生物质炭粉密度小、粒径小，配合使用粘合剂成型后结构致密，从而导致燃烧过程不容易充分燃烧，且燃烧过程容易坍塌，利于气体流通，从而导致燃烧不效果不理想；如cn108277055a公开的一种生物质炭粉成型燃料制备方法，通过生物质炭粉、粘合剂、助黏剂、粘合强化剂和水相互配合形成成型燃料，虽然成型燃料抗压应力、抗跌强度高，但是成型燃料不容易实现完全燃烧，从而造成资源浪费。
因此，提供一种生物质型炭加工工艺能够得到热值高、燃烧时间长、燃烧充分的成型燃料是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种生物质型炭加工工艺是由生物质炭粉、工业淀粉、兰炭按照一定比例配比制成生物质型炭，具有热值高、挥发分低、燃烧时间长，超低排放的特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种生物质型炭，其特征在于，包括生物质炭粉、助燃剂、支撑剂和粘合剂。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的一种生物质型炭，以生物质炭粉作为基础原料，通过与助燃剂、支撑剂和粘合剂相互配合，可以实现生物质炭粉成型，从而可以对生物质炭进行进一步的开发和利用。
优选的，包括如下重量份的组分：10～50份生物质炭粉、38～81份助燃剂、8～10份支撑剂和1～2份粘合剂。
上述优选技术方案的有益效果是：在本发明公开的原料用量下既可以使生物质炭粉成型，具有尺寸稳定性，方便进行运输、储存，又可以促进生物质炭粉充分燃烧，提高原料利用率，减少污染气体排放。
优选的，所述助燃剂包括兰炭。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明选择兰炭作为助燃剂与生物质炭粉混合，既可以增大生物质炭粉之间的空隙，空隙中可以容纳空气，使生物质炭粉可以与空气充分接触，从而可以促进生物质炭粉燃烧；同时生物质炭粉燃烧过程中可以促进兰炭的燃烧，提高资源利用率。
优选的，所述支撑剂包括合化素。
优选的，所述合化素包括地开石(al4[si4o10](oh)8)、埃洛石(al4[si4o10](oh)8〃4h2o)、水云母、伊利石、蒙脱石、石英和长石混合而成。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的支撑剂可以发挥支撑作用，促使生物质炭粉保持稳定的形状，提高生物质型炭的尺寸稳定性；并且，支撑剂在燃烧过程中仍能发挥支撑作用，避免生物质炭粉以及兰炭不完全燃烧后形成的煤灰和碳灰堆积而造成孔隙减小或消失，空气无法进入，进而造成生物质型炭不完全燃烧，造成资源浪费、有害气体排放量增加。
优选的，所述粘合剂包括工业淀粉。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明采用工业淀粉作为粘合剂可以将生物质炭粉、助燃剂和支撑剂粘合成整体，从而使生物质型炭获得稳定的形状，而且工业淀粉对于生物质炭粉燃烧过程有促进作用们可以促使生物质炭粉充分燃烧。
一种生物质型炭加工工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先对助燃剂和生物质炭粉进行粉碎处理，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)接着在搅拌条件下向初步混合物料中进行喷淋加水，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料进行静置处理，然后进行成型加工，得到成型物料；
(5)最后将成型物料经过烘干、包装即可得到所述生物质型炭。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明先将助燃剂和生物质炭粉共同粉碎，可以促进其相互混合，提高物料的均匀性；然后加入粘合剂和合化素初步混合，待初步混合后再加入水，可以避免粘合剂发挥粘合性而影响混合过程，可以加快混合效率；搅拌条件下喷淋加水可以加快水与固体物料的混合速度，提高混合效果；混合浆料经过静置可以使物料之间粘合性增强，从而有利于进行成型加工；浆料经过烘干可以使生物质型炭表面干燥，可以使生物质型炭稳定性提高，提高储存效果。
优选的，所述步骤(2)中粉碎至粒径为4～8mm。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明将助燃剂和生物质炭粉共同粉碎，可以促使物料混合，且将物料粉碎至4～8mm既有利于物料粘合，又可以使生物质型炭内部形成合理大小和数量的孔隙，进而可以促进物料燃烧。
优选的，所述步骤(3)中按照固液质量比为100:15～25进行喷淋加水。
上述优选技术方案的有益效果是：在本发明公开的固液质量比下，可以使粘合剂充分发挥粘合性，使混合浆料粘度适中，从而可以方便进行成型加工，使成型物料保持稳定的尺寸。
优选的，所述步骤(3)中分成两道进行喷淋加水。
优选的，所述步骤(4)中静置处理的时间为5～12h。
优选的，所述步骤(4)中静置处理的时间为10h。
上述优选技术方案的有益效果是：在本发明公开的静置时间下可以使混合浆料的粘度调整至合理的程度，从而可以方便进行成型加工。
优选的，所述步骤(4)得到的成型物料厚度为10cm、边长为120cm～200cm的方形结构。
优选的，所述步骤(4)得到的成型物料厚度为10cm、直径为120～200cm的圆形结构。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明加工的成型物料尺寸合理，尤其是其厚度适中，可以利用自然风干使物料内部干燥，从而可以提高燃烧效果。
优选的，所述步骤(5)中烘干温度是80～100℃、烘干时间是4～6min。
优选的，烘干时间为5min。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的烘干条件可以保证成型物料表面充分干燥，从而可以使成型物料具有尺寸稳定性，又可以避免烘干时间过长、温度过高而造成燃料燃烧。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种生物质型炭，以生物质炭粉作为基础原料，通过与助燃剂、支撑剂和粘合剂相互配合，可以实现生物质炭粉成型，从而可以对生物质炭进行进一步的开发和利用；同时公开了一种生物质型炭加工工艺，流程简单，能够进行工业化生产，便于进行推广和利用。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：10～50份生物质炭粉、38～81份兰炭、8～10份合化素和1～2份工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为4～8mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)接着按照固液质量比为100:15～25、在搅拌条件下向初步混合物料中进行喷淋加水，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理5～12h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为120cm～200cm的方形成型物料或者直径为120～200cm的圆形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是80～100℃、烘干时间是4～6min。
为了进一步的优化技术方案，合化素包括地开石(al4[si4o10](oh)8)、埃洛石(al4[si4o10](oh)8〃4h2o)、水云母、伊利石、蒙脱石、石英和长石混合而成。
为了进一步的优化技术方案，步骤(3)中分成两道进行喷淋加水。
为了进一步的优化技术方案，步骤(4)中静置处理的时间为10h。
为了进一步的优化技术方案，步骤(4)得到的成型物料厚度为10cm、边长为120cm的方形成型物料或直径为120cm的圆形成型物料。
为了进一步的优化技术方案，烘干时间为5min。
实施例1
本发明实施例1公开了一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：10kg生物质炭粉、38kg兰炭、8kg合化素和1kg工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为4～8mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)在搅拌条件下向初步混合物料中分成两道进行喷淋加水，喷淋加水共，总加水量按照固液质量比为100:15、在搅拌条件下向初步混合物料中进行喷淋加水，喷淋加水共分成两道，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理5h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为120cm的方形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是80℃、烘干时间是6min。
实施例2
本发明实施例2公开了一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：131kg生物质炭粉、10kg合化素和2kg工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为8mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)接着按照固液质量比为100:25、在搅拌条件下向初步混合物料中进行喷淋加水，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理12h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为200cm的方形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是100℃、烘干时间是4min。
实施例3
本发明实施例3公开了一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：35kg生物质炭粉、59kg兰炭、9kg合化素和1.5kg工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为6mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)接着按照固液质量比为100:20、在搅拌条件下向初步混合物料中进行喷淋加水，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理9h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为120cm的方形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是90℃、烘干时间是5min。
实施例4
本发明实施例4公开了一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：40kg生物质炭粉、55kg兰炭、9kg合化素和2kg工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为5mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)在搅拌条件下向初步混合物料中分成两道进行喷淋加水，喷淋加水共，总加水量按照固液质量比为100:20，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理10h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为150cm的方形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是100℃、烘干时间是5min。
对比例1
一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：40kg生物质炭粉、55kg兰炭和2kg工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为5mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)在搅拌条件下向初步混合物料中分成两道进行喷淋加水，喷淋加水共，总加水量按照固液质量比为100:20，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理10h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为120cm的方形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是100℃、烘干时间是5min。
对比例2
一种生物质型炭，包括如下重量份的组分：40kg生物质炭粉、9kg合化素和2kg工业淀粉。
一种生物质型炭加工工艺，具体包括如下步骤：
(1)根据如上所述的一种生物质型炭称量各原料，备用；
(2)先将助燃剂和生物质炭粉加入粉碎机中粉碎至粒径为5mm，然后加入粘合剂和合化素，并进行初步混合，得到初步混合物料；
(3)在搅拌条件下向初步混合物料中分成两道进行喷淋加水，喷淋加水共，总加水量按照固液质量比为100:20，混合均匀后得到混合浆料；
(4)先将上述混合浆料在常温常压条件下静置处理10h，然后进行成型加工，得到厚度为10cm、边长为120cm的方形成型物料；
(5)最后将成型物料在烘干、包装即可得到生物质型炭，其中烘干温度是100℃、烘干时间是5min。
对上述实施例1～4和对比例1～2制备得到的生物质型炭进行性能效果检测。
一、发热量检测
对实施例1～4和对比例1～2得到的生物质型炭进行发热量测试，采用的方法为gb5186-1985《生物质燃料发热量测试方法》，检测结果如下表1所示。
二、全硫含量
对实施例1～4和对比例1～2得到的生物质型炭进行全硫含量检测，测试方法采用库伦滴定法，参考gb/t214-2007进行，测试仪器采用库伦测硫仪，测试过程进样方式：低温200℃停留2分钟，300℃停留1分钟，高温1150℃停留2分钟，具体检测结果如下表1所示。
三、燃烧程度
对实施例1～4和对比例1～2得到的生物质型炭进行燃烧程度检测，具体为采用燃烧效率测试仪进行检测，结果如下表1所示。
表1
由上述表1中的数据可以明显得知：本发明实施例1～4制备得到的生物质型炭燃烧效率高达100％，明显高于对比例1～2，可以提高原料利用率，同时可以提高能量利用率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。