一种生物质固体成型燃料产品及其生产方法
【专利摘要】一种生物质固体成型燃料产品及其生产方法，按照下列配方制成，以重量百分比计：竹柳100%；或竹柳70％＋烟杆30％；或竹柳80％＋玉米杆20％；或竹柳50％＋玉米杆50％；或竹柳80％＋玉米杆20％；竹柳50％＋甘蔗渣50％；或竹柳50％＋玉米杆30％＋烟杆20％。经过割断、粉碎、磨粉、干燥、高压成型。密度大，体积小，贮存安全方便，清洁干净；燃料挥发份高，着火容易，燃烧特性好，燃烬率高。用于替代化石能源。
【专利说明】一种生物质固体成型燃料产品及其生产方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于能源领域，尤其涉及一种利用生物质加工成固体成型燃料的生产方法。
【背景技术】
[0003]生物质能源的来源:
农业资源:农业生物质能资源是指农业作物，包括能源作物;农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸杆，玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉杆等;农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指各种用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。
[0004]林业资源:林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木肩等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木肩、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物，如果壳和果核等。
[0005]生物质能源尽管技术门槛较高，资金集中度高，但生物质能源是唯一能在目前实现较好盈利的新能源，也是市场容量巨大的新能源。生物质能源原料来源丰富、使用范围广泛，生物能产业有着强大的发展后劲。
[0006]竹柳为杨柳科(Salicaceae)柳属植物。乔木，生长潜力大，高度可达20米以上。树皮幼时绿色，光滑。顶端优势明显，腋芽萌发力强，分枝较早，侧枝与主干夹角30?45度。树冠塔形，分枝均匀。叶披针形，单叶互生，叶片长达15—22cm，宽3.5-6.2cm先端长渐尖，基部楔形，边缘有明显的细锯齿，叶片正面绿色，背面灰白色，叶柄微红、较短。竹柳是新的竹子和柳树转基因品种，在继承了传统柳树品种众多有点的基础上，该树种在速生性及抗病性方面表现更优。竹柳改变了我国速生树重点已有的局面，促进速生丰产林向多元化发展，将会使我国林业产业的发展带来更广阔的空间。在生物能源方面竹柳在能源转化技术方面，已进行了固体成型燃料技术开发。竹柳高热值、碳氮比高，高生物量，适合对能源树种的采伐期、轮伐期以及单位产量要求。优秀的能源林树种应该为3-5年为I个轮伐期，可连续采伐5-7次;能量密度大，品质好。这些要求对竹柳来讲都符合条件。大力发展竹柳完全可以克服目前其它能源林单产低、生长期长、抗逆性弱、经济效益低，群众缺乏规模化种植积极性等问题，加速能源植物竹柳繁育和能源林基地化建设，为生物质能源持续发展提供资源保障。其中竹柳含高热能木材或碎木肩通过物理或化学方法可加工成小颗粒燃料。这种固体成型燃料，还可供生产乙醇燃料、热解气化供气和发电等方面应用。
【发明内容】
[0007]为克服现有能源短缺，并更好的利用清洁能源，减少不可再生能源的使用，发明一种利用生物质加工成固体成型燃料产品及其生产方法。
[0008]本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。
[0009]—种生物质固体成型燃料产品，所述的生物质固体成型燃料产品按照下列配方制成，以重量百分比计:竹柳100%;或竹柳70 % +烟杆30% ;或竹柳80% +玉米杆20 % ;或竹柳50%+玉米杆50 % ；或竹柳80 % +玉米杆20 % ；竹柳50 % +甘蔗渣50 % ；或竹柳50 % +玉米杆30%+烟杆20 %。
[0010]本发明还提供一种按照上述配方制备的生物质固体成型燃料产品的生产方法:
(一)纯竹柳的工艺步骤如下:
a)选材:在种植的竹柳林区中，选择最小直径不小于Icm，最大直径不大于1cm的竹柳树枝做原材料；
原材料长度:将竹柳树枝切割为每根20cm-40cm的长度；
自然干燥:在通风处架空自然干燥24小时；
破碎:将竹柳原材料全部破碎为长度小于13mm的碎木片；
磨粉:将破碎好的碎木片通过粉碎机，粉碎为长度小于3mm的木肩；
干燥:将粉碎好的木肩放入普通烤房干燥烘烤，温度设置于35摄氏度，时间设定为20分钟的烘烤，当木肩中的水份干燥到小于等于15%的水份时，取出烤房；
b)成型:将干燥好的木肩置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8—15_的固体颗粒；
c)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。
[0011](二)竹柳+烟杆的工艺步骤如下:
a_2)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b_2)烟杆的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤；
c-2)以重量百分比计取竹柳木肩70%和烟杆肩30%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15_的固体颗粒；
d-2)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。
[0012](三)竹柳+玉米杆的工艺步骤如下:
a_3)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b-3 )玉米杆的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤；
c-3)以重量百分比计取竹柳木肩50%和玉米杆肩50%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒；
d-3)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。
[0013](四)竹柳+玉米杆的工艺步骤如下:
以重量百分比计取竹柳木肩80%和玉米杆肩20%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;其余与(三)竹柳+玉米杆的工艺步骤相同，不再赘述。
[0014](五)竹柳+甘蔗渣的工艺步骤如下:
a_5)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b_5)甘鹿渣的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤；
c-5)以重量百分比计取竹柳木肩50%和甘蔗渣50%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15_的固体颗粒；
d-5)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。
[0015](六)竹柳+烟杆+玉米杆的工艺步骤如下:
以重量百分比计取竹柳木肩50%和玉米杆肩30%和烟杆肩20%充分混合后，置入颗粒型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;其余(二)竹柳+烟杆的工艺步骤与以及(三)竹柳十玉米杆的工艺步骤相同，不再赘述。
[0016]本发明的显著进步和技术特点是:生物质颗粒燃料的特性:作为高品质的均质燃料产品，颗粒在输送、储存、传动和燃烧方面都可以自动控制，其方便程度可以与轻质燃油相媲美；固体颗粒，密度大，体积小，贮存安全方便，清洁干净;燃料挥发份高，着火容易，燃烧特性好，燃烬率高;含硫量极低，仅为燃料油的1/20左右，不用采取任何脱硫脱硝措施即可达到环保要求;含灰分低，常规除尘装置即可满足环保要求;排放:生物质燃烧排放的C02与其在生长过程中吸收的CO2相同，且替代了化石能源，减少了净排放。
[0017]本发明下述实施例进一步说明，但举实施例并不对本发明涵盖范围形成限制。
[0018]实施例一:
(一)纯竹柳的工艺步骤如下:
a)选材:在种植的竹柳林区中，选择竹柳树枝直径lcm，100000千克做原材料；
b)原材料长度:将竹柳树枝切割为每根20cm的长度；
c)自然干燥:在通风处架空自然干燥24小时；
d)破碎:将竹柳原材料全部破碎为长度小于13cm的碎木片;木片机:品牌:宇龙，型号GX126。
[0019]e)磨粉:将破碎好的碎木片通过粉碎机，粉碎为长度小于8mm的木肩；高效粉碎机:品牌:宇龙，型号GXP65*55。
[0020]f)干燥:将粉碎好的木肩放入普通烤房干燥烘烤，温度设置于35摄氏度，时间设定为20分钟的烘烤，当木肩中的水份干燥到小于等于10%的水份时，取出烤房;滚筒烘干机品牌:宇龙，型号=GHGO 1.2X12米。
[0021]g)成型:将干燥好的木肩置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 —15_的固体颗粒;离心高效制粒机:品牌:宇龙，型号:XGJ560。
[0022]h)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。冷却机:品牌:宇龙，型号:LQC-1.5。
[0023]纯竹柳的固体颗粒最高燃烧值:41lOkca/kg;灰分:4.05%。
[0024]实施例二:
(二)竹柳+烟杆的工艺步骤如下:
a-2)选材:在种植的竹柳林区中，选择直径10cm，竹柳树枝70000千克做原材料；
原材料长度:将竹柳树枝切割为每根30cm的长度； b_2)烟杆的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤的c)至f);
c-2)以重量百分比计取竹柳木肩70000千克和烟杆肩3000千克充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;离心高效制粒机:品牌:宇龙，型号:XGJ560。
[0025]d-2)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。冷却机:品牌:宇龙，型号:LQC-1.5。
[0026]竹柳70%+烟杆30%的固体颗粒燃烧值:3963kca/kg。
[0027]实施例三:
(三)竹柳+玉米杆的工艺步骤如下:
a-3)选材:在种植的竹柳林区中，选择竹柳树枝直径5cm，重量50000千克做原材料；
原材料长度:将竹柳树枝切割为每根40cm的长度；
b-3)玉米杆的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤的c)至f);
c-3)以重量百分比计取竹柳木肩50000千克和玉米杆肩50000千克充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 —15_的固体颗粒;离心高效制粒机:品牌:宇龙，型号:XGJ560。
[0028]d-3)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。冷却机:品牌:宇龙，型号:LQC-1.5。
[0029]竹柳50%+玉米杆50%固体颗粒燃烧值:4184kca/kg。
[0030]实施例四:
(四)竹柳+玉米杆的工艺步骤如下:
以重量百分比计取竹柳木肩80000千克和玉米杆肩20000千克充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;其余与(三)竹柳+玉米杆的工艺步骤相同，不再赘述O竹柳80 % +玉米杆20 %固体颗粒燃烧值:4100kca/kg。
[0031]实施例五:
(五)竹柳+甘蔗渣的工艺步骤如下:
a_5)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b_5)甘鹿渣的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤的c)至f);
c-5)以重量百分比计取竹柳木肩50000千克和甘蔗渣50000千克充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;离心高效制粒机:品牌:宇龙，型号:XGJ560。
[0032]d-5)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。冷却机:品牌:宇龙，型号:LQC-1.5。
[0033]竹柳50%+甘蔗渣50%的固体颗粒的燃烧值:3775kca/kg。
[0034]实施例六:
(六)竹柳+烟杆+玉米杆的工艺步骤如下:
以重量百分比计取竹柳木肩50000千克和玉米杆肩30000千克和烟杆肩20000千克充分混合后，置入颗粒型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;其余与(二)竹柳+烟杆的工艺步骤与以及(三)竹柳十玉米杆的工艺步骤相同，不再赘述。
[0035]竹柳50%和玉米杆30%和烟杆20%的固体颗粒的燃烧值:3775kca/kg。
【主权项】
1.一种生物质固体成型燃料产品，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品按照下列配方制成，以重量百分比计:竹柳100%;或竹柳70%十烟杆30%;或竹柳80%十玉米杆20 % ；或竹柳50 % +玉米杆50 % ；或竹柳80 % +玉米杆20 % ；竹柳50 % +甘蔗渣50 % ；或竹柳50 % +玉米杆30 % +烟杆20 %。2.—种按照权利要求1配方的生物质固体成型燃料产品的生产方法，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品的生产方法: (一)纯竹柳的工艺步骤如下: 选材:在种植的竹柳林区中，选择最小直径不小于lcm，最大直径不大于1cm的竹柳树枝做原材料； 原材料长度:将竹柳树枝切割为每根20cm-40cm的长度； 自然干燥:在通风处架空自然干燥24小时； 破碎:将竹柳原材料全部破碎为长度小于13mm的碎木片； 磨粉:将破碎好的碎木片通过粉碎机，粉碎为长度小于3mm的木肩； 干燥:将粉碎好的木肩放入普通烤房干燥烘烤，温度设置于35摄氏度，时间设定为20分钟的烘烤，当木肩中的水份干燥到小于等于15%的水份时，取出烤房； 成型:将干燥好的木肩置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒； 冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。3.如权利要求2所述的一种生物质固体成型燃料产品的生产方法，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品的生产方法: (二)竹柳+烟杆的工艺步骤如下: a_2)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b_2)烟杆的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤的c)至f); c-2)以重量百分比计取竹柳木肩70%和烟杆肩30%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15_的固体颗粒； d-2)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。4.如权利要求2所述的一种生物质固体成型燃料产品的生产方法，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品的生产方法: (三)竹柳+玉米杆的工艺步骤如下: a_3)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b-3)玉米杆的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤的c)至f); c-3)以重量百分比计取竹柳木肩50%和玉米杆肩50%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒； d-3)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。5.如权利要求3所述的一种生物质固体成型燃料产品的生产方法，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品的生产方法: (四)竹柳+玉米杆的工艺步骤如下: 以重量百分比计取竹柳木肩80%和玉米杆肩20%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;其余与(三)竹柳+玉米杆的工艺步骤相同，不再赘述。6.如权利要求2所述的一种生物质固体成型燃料产品的生产方法，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品的生产方法: (五)竹柳+甘蔗渣的工艺步骤如下: a_5)竹柳的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤，不再赘述； b_5)甘鹿渣的工艺步骤同(一)纯竹柳的工艺步骤的c)至f); c-5)以重量百分比计取竹柳木肩50%和甘蔗渣50%充分混合后，置入颗粒成型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15_的固体颗粒； d-5)冷却降温:将成型的固体颗粒通过冷却降温，装袋入库。7.如权利要求2所述的一种生物质固体成型燃料产品的生产方法，其特征在于:所述的生物质固体成型燃料产品的生产方法: (六)竹柳+烟杆+玉米杆的工艺步骤如下: 以重量百分比计取竹柳木肩50%和玉米杆肩30%和烟杆肩20%充分混合后，置入颗粒型设备，通过高温挤压成型，成为8 — 15mm的固体颗粒;其余(二)竹柳+烟杆的工艺步骤与以及(三)竹柳十玉米杆的工艺步骤相同，不再赘述。
【文档编号】C10L5/44GK106010712SQ201610468228
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】王凡
【申请人】王凡