生物质材料碳化处理方法

1.本发明涉及生物质材料处理技术，尤其涉及一种生物质材料碳化处理方法，属于秸秆回收利用技术领域。


背景技术：

2.生物质颗粒碳化燃料是各种生物质经过干燥、转性、混料、成型、碳化等复杂过程连续生产出来的一种新型燃料，其与煤性质相同，是可供各种燃烧机、生物质锅炉、熔解炉、生物质发电等的高效、可再生、环保生物质燃料，此种燃料在国际认证为零污染燃料。
3.生物质是继煤、石油、天然气之后的第四大能源，具有清洁、可再生、分布广泛、二氧化碳“净零排放”等优势，与煤相比，生物质的燃点、灰分、含硫量、热值更低，碳、氧、挥发分含量更高。
4.但是现有在生物质燃料的应用中，还存在以下问题：能量密度低、运输成本高、生物质燃料在碳化工艺中容易受原料种类、粒径、含水量、碳化温度、升温速率、保温时间等影响，现有的生物质碳化利用设备和技术均不太完善且成本偏高。


技术实现要素：

5.本发明提供一种新的生物质材料碳化处理方法，通过在碳化之前对原料进行适当的预处理，从而能够有效的提升碳化效果，以解决现有技术中碳化生物质原料成本较高的技术问题。
6.本发明提供一种生物质材料碳化处理方法，包括如下步骤：
7.第一步，将秸秆破碎，经雾化处理，使之含水量保持在质量分数的3％
‑
5％；
8.第二步，将雾化处理后的秸秆进行挤压成型，并且形成直径在30
‑
55mm的球块；
9.第三步，将上述球块经微波处理后，使之平均温度不低于45℃；
10.第四步，将处理后的球块放入炭化炉，进行碳化；
11.第五步，将碳化后的球块稳度保持在60
‑
120℃无氧条件下15
‑
25分钟；在此过程中喷洒碳酸钙粉末。
12.如上所述的生物质材料碳化处理方法，其中，所述第四步中，碳化条件为，在420
‑
540℃条件下，停留时间30
‑
40分钟。
13.如上所述的生物质材料碳化处理方法，其中，所述第二步中，雾化后的秸秆以40
‑
60r/min的转速搅拌30
‑
50min后，最后在30
‑
45mpa的压力下冷压成型。
14.如上所述的生物质材料碳化处理方法，其中，所述第二步中，雾化过程中，加入秸秆质量分数0.5％
‑
2％的生物制粘结剂和固化剂。
15.如上所述的生物质材料碳化处理方法，其中，所述第三步中，微波处理的功率为每公斤原料600
‑
800w，微波处理的时间为180
‑
220秒。
16.如上所述的生物质材料碳化处理方法，其中，所述微波处理过程中，以10
‑
20r/min的转速搅拌。
17.本发明生物质利用率高，能量回收率高、成品结块效果好，不易粘黏，同时碳化的时间较短，后续处理所需的设备要求低，并有效降低生产成本，规模化制备具有机械强度高、燃烧性能好、污染排放低等优势的环保型生物质碳块。
附图说明
18.图1为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
19.本发明提供一种生物质材料碳化处理方法，包括如下步骤：
20.第一步，将秸秆破碎，经雾化处理，使之含水量保持在质量分数的3％
‑
5％；
21.第二步，将雾化处理后的秸秆进行挤压成型，并且形成直径在30
‑
55mm的球块；
22.第三步，将上述球块经微波处理后，使之平均温度不低于45℃；
23.第四步，将处理后的球块放入炭化炉，进行碳化；
24.第五步，将碳化后的球块稳度保持在60
‑
120℃无氧条件下15
‑
25分钟；在此过程中喷洒碳酸钙粉末。
25.优选的，其中，所述第四步中，碳化条件为，在420
‑
540℃条件下，停留时间30
‑
40分钟。
26.本实施例的生物质材料碳化处理方法，其中，所述第二步中，雾化后的秸秆以40
‑
60r/min的转速搅拌30
‑
50min后，最后在30
‑
45mpa的压力下冷压成型。
27.一般情况下，所述第二步中，雾化过程中，加入秸秆质量分数0.5％
‑
2％的生物制粘结剂和固化剂。
28.本实施例的生物质材料碳化处理方法，其中，所述第三步中，微波处理的功率为每公斤原料600
‑
800w，微波处理的时间为180
‑
220秒。
29.本实施例的生物质材料碳化处理方法，其中，所述微波处理过程中，以10
‑
20r/min的转速搅拌。
30.本发明生物质利用率高，能量回收率高、成品结块效果好，不易粘黏，同时碳化的时间较短，后续处理所需的设备要求低，并有效降低生产成本，规模化制备具有机械强度高、燃烧性能好、污染排放低等优势的环保型生物质碳块。
31.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助一些变形加必需的通用技术叠加的方式来实现；当然也可以通过简化上位一些重要技术特征来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分为：特定的处理方法，并配合本发明各个实施例所述的方法。
32.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。