一种新能源燃料及其制备方法与流程

文档序号:16534004发布日期:2019-01-05 11:01阅读:712来源:国知局

本发明涉及新能源技术领域,具体是一种新能源燃料及其制备方法。



背景技术:

生物能源既不同于常规的矿物能源,又有别于其他新能源,兼有两者的特点和优势,是人类最主要的可再生能源之一。生物能源是指通过生物的活动,将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体或乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。生物能源最大特点是燃烧或使用后不造成环境污染,有利于维持生态平衡。目前,生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料,如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下,生物燃料受到各国政府的高度重视。

但是现有的生物燃料生产技术都是将生物质原料进行混合后,直接在高温高压的环境下挤压成型。其对生物质原料的利用率依然较低,使得生物质原料释放出来的热量依然不能达到最优。因此,本发明提供一种新能源燃料及其制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种新能源燃料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种新能源燃料,所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆55-80份、虾蟹壳32-45份、花椒提取物11-15份、胆矾5-11份、左旋肉碱6-11份、珊瑚姜精油25-42份、硼酸锂3-8份。

作为本发明进一步的方案:所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆62-75份、虾蟹壳36-40份、花椒提取物12-14份、胆矾7-10份、左旋肉碱8-10份、珊瑚姜精油30-40份、硼酸锂4-7份。

作为本发明进一步的方案:所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆71份、虾蟹壳38份、花椒提取物13份、胆矾9份、左旋肉碱9份、珊瑚姜精油38份、硼酸锂6份。

一种新能源燃料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将农作物秸秆、花椒提取物和虾蟹壳混合后放入磨粉机中磨粉处理,经过筛分处理后得到60-80目粉料;然后将粉料放入烘箱中,在165-180℃温度下,进行1-2h干燥处理;将干燥好的粉料放入反应釜中,控制粉料的厚度小于0.5cm,将氮气通入反应釜中,充分置换釜内空气1-3次后,通入f2/n2混合气体置换反应釜中的氮气,然后在68℃、78℃、82℃各反应0.5-1h;反应结束后,用氮气置换反应釜中的气体1-3次,其中氮气置换第一次保持在室温条件下置换25-40min,第二次在100-110℃条件下置换20-40min;得氟化处理的粉料;

(2)将胆矾、左旋肉碱和珊瑚姜精油混合,置于70-88℃下搅拌反应10-20min;然后加入硼酸锂,置于60-75℃下搅拌反应3-5h;

(3)将步骤(1)所得粉料与步骤(2)所得物混合,置于55-70℃下搅拌反应1-2h,然后升温至70-80℃下继续搅拌反应20-40min,即得。

作为本发明进一步的方案:步骤(1)将农作物秸秆、花椒提取物和虾蟹壳混合后放入磨粉机中磨粉处理,经过筛分处理后得到70目粉料;然后将粉料放入烘箱中,在175℃温度下,进行1.3h干燥处理;将干燥好的粉料放入反应釜中,控制粉料的厚度小于0.5cm,将氮气通入反应釜中,充分置换釜内空气3次后,通入f2/n2混合气体置换反应釜中的氮气,然后在68℃、78℃、82℃各反应0.8h;反应结束后,用氮气置换反应釜中的气体3次,其中氮气置换第一次保持在室温条件下置换32min,第二次在108℃条件下置换32min;得氟化处理的粉料。

作为本发明进一步的方案:步骤(2)将胆矾、左旋肉碱和珊瑚姜精油混合,置于78℃下搅拌反应17min;然后加入硼酸锂,置于65℃下搅拌反应4h。

作为本发明进一步的方案:步骤(3)将步骤(1)所得粉料与步骤(2)所得物混合,置于65℃下搅拌反应1.6h,然后升温至78℃下继续搅拌反应28min,即得。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明制备的新能源燃料的利用率得到了大幅度提高,且新能源燃料的燃烧尾气均符合国家相关规定,除硫率可达99%,除硝率可达97%;本发明制备的新能源燃料的热值为5200-5400千卡/千克,每吨新能源燃料相当于0.74吨标准煤,具有较好的经济价值和社会价值。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种新能源燃料,所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆55份、虾蟹壳32份、花椒提取物11份、胆矾5份、左旋肉碱6份、珊瑚姜精油25份、硼酸锂3份。

一种新能源燃料的制备方法,包括以下步骤:(1)将农作物秸秆、花椒提取物和虾蟹壳混合后放入磨粉机中磨粉处理,经过筛分处理后得到60目粉料;然后将粉料放入烘箱中,在165℃温度下,进行1h干燥处理;将干燥好的粉料放入反应釜中,控制粉料的厚度小于0.5cm,将氮气通入反应釜中,充分置换釜内空气1次后,通入f2/n2混合气体置换反应釜中的氮气,然后在68℃、78℃、82℃各反应0.5h;反应结束后,用氮气置换反应釜中的气体1次,其中氮气置换第一次保持在室温条件下置换25min,第二次在100℃条件下置换20min;得氟化处理的粉料;(2)将胆矾、左旋肉碱和珊瑚姜精油混合,置于70℃下搅拌反应10min;然后加入硼酸锂,置于60℃下搅拌反应3h;(3)将步骤(1)所得粉料与步骤(2)所得物混合,置于55℃下搅拌反应1h,然后升温至70℃下继续搅拌反应20min,即得。

实施例2

一种新能源燃料,所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆80份、虾蟹壳45份、花椒提取物15份、胆矾11份、左旋肉碱11份、珊瑚姜精油42份、硼酸锂8份。

一种新能源燃料的制备方法,包括以下步骤:(1)将农作物秸秆、花椒提取物和虾蟹壳混合后放入磨粉机中磨粉处理,经过筛分处理后得到80目粉料;然后将粉料放入烘箱中,在180℃温度下,进行2h干燥处理;将干燥好的粉料放入反应釜中,控制粉料的厚度小于0.5cm,将氮气通入反应釜中,充分置换釜内空气3次后,通入f2/n2混合气体置换反应釜中的氮气,然后在68℃、78℃、82℃各反应1h;反应结束后,用氮气置换反应釜中的气体3次,其中氮气置换第一次保持在室温条件下置换40min,第二次在110℃条件下置换40min;得氟化处理的粉料;(2)将胆矾、左旋肉碱和珊瑚姜精油混合,置于88℃下搅拌反应20min;然后加入硼酸锂,置于75℃下搅拌反应5h;(3)将步骤(1)所得粉料与步骤(2)所得物混合,置于70℃下搅拌反应2h,然后升温至80℃下继续搅拌反应40min,即得。

实施例3

一种新能源燃料,所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆71份、虾蟹壳38份、花椒提取物13份、胆矾9份、左旋肉碱9份、珊瑚姜精油38份、硼酸锂6份。

一种新能源燃料的制备方法,包括以下步骤:(1)将农作物秸秆、花椒提取物和虾蟹壳混合后放入磨粉机中磨粉处理,经过筛分处理后得到70目粉料;然后将粉料放入烘箱中,在175℃温度下,进行1.3h干燥处理;将干燥好的粉料放入反应釜中,控制粉料的厚度小于0.5cm,将氮气通入反应釜中,充分置换釜内空气3次后,通入f2/n2混合气体置换反应釜中的氮气,然后在68℃、78℃、82℃各反应0.8h;反应结束后,用氮气置换反应釜中的气体3次,其中氮气置换第一次保持在室温条件下置换32min,第二次在108℃条件下置换32min;得氟化处理的粉料。(2)将胆矾、左旋肉碱和珊瑚姜精油混合,置于78℃下搅拌反应17min;然后加入硼酸锂,置于65℃下搅拌反应4h。(3)将步骤(1)所得粉料与步骤(2)所得物混合,置于65℃下搅拌反应1.6h,然后升温至78℃下继续搅拌反应28min,即得。

实施例4

与实施例3不同的是。所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆62份、虾蟹壳36份、花椒提取物12份、胆矾7份、左旋肉碱8份、珊瑚姜精油30份、硼酸锂4份。

实施例5

与实施例3不同的是。所述新能源燃料包括以下重量份数的原料:农作物秸秆75份、虾蟹壳40份、花椒提取物14份、胆矾10份、左旋肉碱10份、珊瑚姜精油40份、硼酸锂7份。

对比例1

除原料中不含有左旋肉碱外,其他制备工艺与实施例3一致。

对比例2

除原料中不含有胆矾外,其他制备工艺与实施例3一致。

对比例3

除原料中不含有左旋肉碱和胆矾外,其他制备工艺与实施例3一致。

对比例4

与实施例3相比,制备工艺中步骤(1)将农作物秸秆、花椒提取物和虾蟹壳混合后放入磨粉机中磨粉处理,经过筛分处理后得到70目粉料;然后将粉料放入烘箱中,在175℃温度下,进行1.3h干燥处理;得粉料。步骤(2)-(3)与实施例3一致。

实验例

检测实验

检测方法:以实施例1-3和对比例1-4制备的产品为燃料,利用燃料流态化的特点和粉尘爆炸的原理,将燃料通过气体输送实现燃料和成比例的空气炉外均匀混合,喂入新能源燃料燃烧炉中燃烧。

检测结果:

1、检测燃烧温度:

实施例1-3制备的新能源燃料的燃烧温度可达1480-1580℃。

对比例1制备的新能源燃料的燃烧温度仅能达到945℃。

对比例2制备的新能源燃料的燃烧温度仅能达到897℃。

对比例3制备的新能源燃料的燃烧温度仅能达到856℃。

对比例4制备的新能源燃料的燃烧温度仅能达到1120℃。

综上所述,与对比例1-4制备的新能源燃料相比,实施例1-3制备的新能源燃料的利用率得到了大幅度提高。

2、检测燃烧尾气:

实施例1-3制备的新能源燃料,以及对比例4制备的新能源燃料的燃烧尾气均符合国家相关规定,且除硫率可达99%,除硝率可达97%;对比例1-3制备的新能源燃料的燃烧尾气均不能满足国家相关规定。

3、检测燃料热值:

实施例1-3制备的新能源燃料的热值为5200-5400千卡/千克。每吨新能源燃料相当于0.74吨标准煤。

对比例1制备的新能源燃料的热值不足3800千卡/千克。

对比例2制备的新能源燃料的热值不足4000千卡/千克。

对比例3制备的新能源燃料的热值不足3000千卡/千克。

对比例4制备的新能源燃料的热值不足4500千卡/千克。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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