本发明涉及生物质颗粒燃料制备领域，具体涉及一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料及其制备方法。
背景技术：
随着人类对能源需求的日益增加，目前广泛使用的石油、煤炭、天然气等不可再生的能源正面临日益枯竭的问题。为了解决人类即将面临的能源危机有必要开发可再生的新能源来代替不可再生的化石燃料。生物质能源作为一种廉价、清洁的可再生能源，正越来越广泛的被人们所关注，我国作为农业大国，在生物质能源的原料供应、能源需求、政府政策的支持等方面均有较大优势。锯末、秸秆来源充沛，成本低廉，同时锯末含硫量很低，以其为原料制备的生物质颗粒燃料替代化石燃料，对保护生态环境，发展社会经济，实施能源可持续发展战略有着重大的现实意义。然而传统的利用锯末秸秆制备的生物质颗粒燃料存在热值低、易结渣锅炉使用不安全、含硫量超标污染环境、灰分大等诸多缺陷。
技术实现要素：
本发明旨在提供了一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料及其制备方法。
本发明提供如下技术方案：
一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料，由下列重量份数的原料组成：竹屑18-24份、松木锯末10-30份、蓖麻秸秆35-45份、落叶松木屑40-50份、榆树木屑10-15份、柳树木屑10-15份、杨树木屑10-15份、固硫剂5-10份、偶联剂7-11份、硅藻泥15-17份、金属镁粉4-6份、粘合剂8-14份。
一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹屑、松木锯末放入炭化炉中于450-500℃的温度下，隔绝空气炭化20-30分钟，冷却至室温加入金属镁粉研磨40-50分钟；
(2)将硅藻泥用5-10wt％盐酸溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，再用8-12wt％氢氧化钠溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水至80-100℃下超声波处理8-10分钟，然后加入偶联剂、重铬酸钾研磨20-30分钟，烘干制得改性硅藻泥；
(3)将蓖麻秸秆、落叶松木屑、榆树木屑、柳树木屑、杨树木屑混合后用60-70℃的热水浸泡7-9小时，过滤厚投入发酵池内，控制发酵池温度在30-50℃，湿度为50-60％，发酵处理20-30小时后，加入改性硅藻泥，搅拌均匀继续发酵10-20天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60-80目；
(4)将步骤(1)、(3)物料搅拌混匀，加入适量水和固硫剂搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5-8mm，长度为3-8cm的圆柱形颗粒，干燥，出料；
(5)在上述出料颗粒表面涂覆粘合剂，干燥后冷却即得。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201。
所述粘合剂为聚酯多元醇和二异氰酸酯的混合物。
所述竹屑的木质素含量为23-32％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明工艺简单，操作简便，将竹屑和松木锯末炭化处理再加以改性，改善了无机碳颗粒的韧性和密度，提高了竹屑和松木锯末残炭的燃烧热值，并降低了燃烧过程中的挥发分，排放的废气硫含量低。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
实施例1一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料，由下列重量份数的原料组成：竹屑18份、松木锯末10份、蓖麻秸秆35份、落叶松木屑40份、榆树木屑10份、柳树木屑10份、杨树木屑10份、固硫剂5份、偶联剂7份、硅藻泥15份、金属镁粉4份、粘合剂8份。
一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹屑、松木锯末放入炭化炉中于450-500℃的温度下，隔绝空气炭化20-30分钟，冷却至室温加入金属镁粉研磨40-50分钟；
(2)将硅藻泥用5-10wt％盐酸溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，再用8-12wt％氢氧化钠溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水至80-100℃下超声波处理8-10分钟，然后加入偶联剂、重铬酸钾研磨20-30分钟，烘干制得改性硅藻泥；
(3)将蓖麻秸秆、落叶松木屑、榆树木屑、柳树木屑、杨树木屑混合后用60-70℃的热水浸泡7-9小时，过滤厚投入发酵池内，控制发酵池温度在30-50℃，湿度为50-60％，发酵处理20-30小时后，加入改性硅藻泥，搅拌均匀继续发酵10-20天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60-80目；
(4)将步骤(1)、(3)物料搅拌混匀，加入适量水和固硫剂搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5-8mm，长度为3-8cm的圆柱形颗粒，干燥，出料；
(5)在上述出料颗粒表面涂覆粘合剂，干燥后冷却即得。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201。
所述粘合剂为聚酯多元醇和二异氰酸酯的混合物。
所述竹屑的木质素含量为23-32％。
实施例2一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料，由下列重量份数的原料组成：竹屑24份、松木锯末30份、蓖麻秸秆45份、落叶松木屑50份、榆树木屑15份、柳树木屑15份、杨树木屑15份、固硫剂10份、偶联剂11份、硅藻泥17份、金属镁粉6份、粘合剂14份。
一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹屑、松木锯末放入炭化炉中于450-500℃的温度下，隔绝空气炭化20-30分钟，冷却至室温加入金属镁粉研磨40-50分钟；
(2)将硅藻泥用5-10wt％盐酸溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，再用8-12wt％氢氧化钠溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水至80-100℃下超声波处理8-10分钟，然后加入偶联剂、重铬酸钾研磨20-30分钟，烘干制得改性硅藻泥；
(3)将蓖麻秸秆、落叶松木屑、榆树木屑、柳树木屑、杨树木屑混合后用60-70℃的热水浸泡7-9小时，过滤厚投入发酵池内，控制发酵池温度在30-50℃，湿度为50-60％，发酵处理20-30小时后，加入改性硅藻泥，搅拌均匀继续发酵10-20天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60-80目；
(4)将步骤(1)、(3)物料搅拌混匀，加入适量水和固硫剂搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5-8mm，长度为3-8cm的圆柱形颗粒，干燥，出料；
(5)在上述出料颗粒表面涂覆粘合剂，干燥后冷却即得。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201。
所述粘合剂为聚酯多元醇和二异氰酸酯的混合物。
所述竹屑的木质素含量为23-32％。
实施例3一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料，由下列重量份数的原料组成：竹屑22份、松木锯末20份、蓖麻秸秆40份、落叶松木屑46份、榆树木屑12份、柳树木屑13份、杨树木屑14份、固硫剂8份、偶联剂9份、硅藻泥16份、金属镁粉5份、粘合剂13份。
一种低硫值高燃烧率生物质颗粒燃料及其制备方法，包括以下步骤：
(1)将竹屑、松木锯末放入炭化炉中于450-500℃的温度下，隔绝空气炭化20-30分钟，冷却至室温加入金属镁粉研磨40-50分钟；
(2)将硅藻泥用5-10wt％盐酸溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水于80-100℃下超声波处理8-10分钟，再用8-12wt％氢氧化钠溶液浸泡1-2小时，洗涤至中性，加水至80-100℃下超声波处理8-10分钟，然后加入偶联剂、重铬酸钾研磨20-30分钟，烘干制得改性硅藻泥；
(3)将蓖麻秸秆、落叶松木屑、榆树木屑、柳树木屑、杨树木屑混合后用60-70℃的热水浸泡7-9小时，过滤厚投入发酵池内，控制发酵池温度在30-50℃，湿度为50-60％，发酵处理20-30小时后，加入改性硅藻泥，搅拌均匀继续发酵10-20天，冷却至室温放入粉碎机中粉碎至60-80目；
(4)将步骤(1)、(3)物料搅拌混匀，加入适量水和固硫剂搅拌混匀，送入挤压成型机，以45MPa的成型压力挤压成直径为5-8mm，长度为3-8cm的圆柱形颗粒，干燥，出料；
(5)在上述出料颗粒表面涂覆粘合剂，干燥后冷却即得。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ-201。
所述粘合剂为聚酯多元醇和二异氰酸酯的混合物。
所述竹屑的木质素含量为23-32％。。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于所述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是所述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。