一种固体生物质燃料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型固体生物质燃料的方法，特别是通过控制硬化压力和炭化温度制备固体生物质燃料的方法。
【背景技术】
[0002]农作物秸杆是一种宝贵的可再生资源，但是长期以来由于受消费观念和生活方式的影响，我国农村秸杆资源完全处于高消耗、高污染、低产出的状况，相当多的一部分农作物秸杆被弃置或者进行焚烧，没有得到合理开发利用。据调查，目前我国秸杆利用率约为33%，其中大部分未加处理，经过技术处理后利用的仅约占2.6%。因此，综合利用农作物秸杆资源对于节约资源、保护环境、增加农民收入、促进农业的可持续发展都具有重要的现实意义。
现在对秸杆处理的主流技术是秸杆固化成型技术，即采用稻草秸杆、麦秸杆、玉米秸杆等农业废弃物作为原材料，通过专用设备秸杆压块机经过粉碎处理、压缩处理等工艺，压制成一种可直接燃烧的固体生物质燃料。这种技术得到的固体生物质燃料，其燃烧热值偏低，热值为3000-3500 kcal/kg，且燃烧时会产生大量浓烟。尤其，在大量使用该技术处理的秸杆燃烧时，其燃烧产生的颗粒物，对人的呼吸系统有较大危害。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种固体生物质燃料的制备方法: 由黄色垃圾为原料加工制作，具体步骤如下:
(1)将黄色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)将步骤(I)所得物进行一次硬化，即将步骤(I)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为 0.20-0.30g/m3；
(3)将步骤(2)所得物进行一次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，，将步骤(2)所得物进行预热处理，温度控制在60-70°C，待温度稳定，迅速升温至110-120°C保持稳定，含水率控制在2.00-3.00%，制备相应的炭材；
(4)将步骤(3)所得物进行二次硬化，即将步骤(3)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为 0.40-0.50g/ m3；
(5)将步骤(4)所得物进行二次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，将步骤(4)所得物进行预热处理，温度控制在80-90°C，待温度稳定，迅速升温至180-210°C保持稳定，含水率控制在0.01-0.03%，制备相应的炭材；
(6)将步骤(5)所得物通过喷水装置产生的水雾进行降温，温度达到80-90°C时，再次加湿，使其含水率控制在5.00-8.00%ο
[0004]所述黄色垃圾，包括秸杆、树叶、稻壳、稻糠和玉米糠中的一种或多种按任意比例混合而成。
[0005]本发明的有益效果是，制备的固体生物质燃料具有燃烧热值高，燃烧过程中产生的烟雾明显减少，燃烧后的灰分少。
【具体实施方式】
[0006]下面结合实施例对本发明的方法和效果进一步说明。
[0007]实施例1
原料:秸杆30kg、树叶10kg、稻壳20kg、稻糠20kg、玉米糠20kg，利用粉碎机，进行粉碎至80-100目，通过搅拌机混合均匀制成黄色垃圾。
[0008]由黄色垃圾为原料加工制作，具体步骤如下:
(1)将黄色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)将步骤(I)所得物进行一次硬化，即将步骤(I)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为0.20g/m3；
(3)将步骤(2)所得物进行一次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，，将步骤(2)所得物进行预热处理，温度控制在60°C，待温度稳定，迅速升温至110°C保持稳定，含水率控制在2.00%左右，制备相应的炭材；
(4)将步骤(3)所得物进行二次硬化，即将步骤(3)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为0.45g/ m3；
(5)将步骤(4)所得物进行二次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，将步骤(4)所得物进行预热处理，温度控制在80°C，待温度稳定，迅速升温至180°C保持稳定，含水率控制在0.02%左右，制备相应的炭材；
(6)将步骤(5)所得物通过喷水装置产生的水雾进行降温，温度达到80°C时，再次加湿，使其含水率控制在5.00%ο
[0009]得到的固体生物质燃料经过热工实验，其燃烧产生的热值为5100_5400kcal/kg，燃烧温度达到800-900°C ;每吨固体生物质燃料，在标准条件下燃烧，产生二氧化碳2550-2590kg，二氧化硫 7.9-8.3kg，氮氧化合物 6.8-7.1kg。
[0010]实施例2
原料:秸杆30kg、树叶10kg、稻壳20kg、稻糠20kg、玉米糠20kg，利用粉碎机，进行粉碎至80-100目，通过搅拌机混合均匀制成黄色垃圾。
[0011]由黄色垃圾为原料加工制作，具体步骤如下:
(1)将黄色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)将步骤(I)所得物进行一次硬化，即将步骤(I)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为0.25g/m3；
(3)将步骤(2)所得物进行一次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，，将步骤(2)所得物进行预热处理，温度控制在65°C，待温度稳定，迅速升温至115°C保持稳定，含水率控制在2.00%左右，制备相应的炭材；
(4)将步骤(3)所得物进行二次硬化，即将步骤(3)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为0.AQg/ m3；
(5)将步骤(4)所得物进行二次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，将步骤(4)所得物进行预热处理，温度控制在85°C，待温度稳定，迅速升温至200°C保持稳定，含水率控制在0.02%左右，制备相应的炭材； (6)将步骤(5)所得物通过喷水装置产生的水雾进行降温，温度达到85°C时，再次加湿，使其含水率控制在7.00%ο
[0012]得到的固体生物质燃料经过热工实验，其燃烧产生的热值为6100_6400kcal/kg,燃烧温度达到900-1100°C ;每吨固体生物质燃料，在标准条件下燃烧，产生二氧化碳2510-2560kg，二氧化硫 7.6-8.1kg，氮氧化合物 6.6-6.9kg。
[0013]实施例3
原料:秸杆30kg、树叶10kg、稻壳20kg、稻糠20kg、玉米糠20kg，利用粉碎机，进行粉碎至80-100目，通过搅拌机混合均匀制成黄色垃圾；
由黄色垃圾为原料加工制作，具体步骤如下:
(1)将黄色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)将步骤(I)所得物进行一次硬化，即将步骤(I)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为0.30g/m3；
(3)将步骤(2)所得物进行一次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，，将步骤(2)所得物进行预热处理，温度控制在70°C，待温度稳定，迅速升温至120°C保持稳定，含水率控制在2.00%左右，制备相应的炭材；
(4)将步骤(3)所得物进行二次硬化，即将步骤(3)所得物投入压缩机，使压缩后的物质密度为0.50g/ m3；
(5)将步骤(4)所得物进行二次炭化，即在缺氧或贫氧条件下，将步骤(4)所得物进行预热处理，温度控制在85°C，待温度稳定，迅速升温至200°C保持稳定，含水率控制在0.02%左右，制备相应的炭材；
(6)将步骤(5)所得物通过喷水装置产生的水雾进行降温，温度达到80-90°C时，再次加湿，使其含水率控制在8.00%ο
[0014]得到的固体生物质燃