本发明涉及生物燃料技术领域，具体涉及一种柴胡药渣生物质颗粒及其制备方法。
背景技术：
生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等，其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地利等国为例，生物能源的应用规模，分别占该国一次性能源消耗量的4％、16％和10％；在美国，生物能源发电的总装机容量已超过1mw，单机容量达10～25mw；在欧美，针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。中国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来，中国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高。但中国生物质能的利用研究主要集中在大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化集中供气技术和垃圾填埋发电技术等项目，对于生物质能颗粒燃料产品的生产加工与直接燃烧利用的研究还刚刚起步。中国是能源消耗大国，调整能源结构，利用生物质能是必然选择。生物质经过压缩成型后，其体积大幅减小从而更便于运输、贮存和使用，解决了生物质大规模利用的关键难题，因此该技术及设备非常适合于生物质发电、工业锅炉的清洁能源改造、农村新型炊事燃料。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种柴胡药渣生物质颗粒，它可以实现提供燃值高、更环保、燃烧后灰分少、不易结渣的生物质颗粒，本发明还提供一种柴胡药渣生物质颗粒的制备方法，通过该方法，使生物质颗粒的各原料组分之间的混合度更高，使制得的生物质颗粒燃烧更充分、且不易结渣，同时制备工艺简单，便于规模化生产。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种柴胡药渣生物质颗粒，其包括以下由重量份数计的原料：柴胡药渣80～100份、稻壳60～75份、枯树枝60～80份、大麦秸秆50～55份、煤渣32～65份、玉米秸秆60～80份、锯末20～30份、脱氧改质剂0.5～2份、润滑剂0.8～4份、沥青15～35份、稀盐酸粉末1.7～3份、石灰5～15份。
进一步地，所述脱氧改质剂包括如下重量百分比计的原料：铝20％、氧化钙50％、三氧化二铝5％、硫5％、磷7％、氟化钙5％、硝酸铁8％。
优选地，所述润滑剂为硅酮母粒。
优选地，所述稀盐酸粉末重量份数为2～2.3份。
优选地,所述沥青重量份数为18～22份。
一种柴胡药渣生物质颗粒的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1、称取原料：按重量份数称取柴胡药渣80～100份、稻壳60～75份、枯树枝60～80份、大麦秸秆50～55份、玉米秸秆60～80份、锯末20～30份；
步骤2、切段：将所述步骤1中称取后的原料放入切段机中，进行切段；
步骤3、成型：将重量份数为32～65份的煤渣倒入所述步骤2切段后的原料中，并将混合原料倒入成型机中进行成型；
步骤4、搅拌：将重量分数为0.5～2份的脱氧改质剂、0.8～4份的润滑剂、1.7～3份的稀盐酸粉末倒入步骤3中成型后的原料中，并将混合后的原料倒入反应釜中在加热条件下进行搅拌至均匀，其中加热温度为220～275℃；
步骤5、混合：将重量份数为15～35份的沥青倒入步骤4搅拌后的混合物中，并将混合物倒入高混机中进行混合；
步骤6、蒸煮：将步骤5中混合后的混合物倒入蒸桶内，使用水蒸气在150～170℃中进行蒸煮，使混合物完全湿润；
步骤7、压制成型，将步骤6中制得的混合物放入饼箍中进行压制成型，并压制成6～10cm的饼装结构；
步骤8、造粒：将重量份数为5～15份的石灰倒入步骤7中压制成型后的饼装混合物中并倒入双螺杆造粒机中进行造粒；
步骤9、烘干：将步骤8中造粒后制得的生物质颗粒进行烘干，最终得到生物质颗粒。
优选地，所述步骤2切段中，将原料切段成10-15mm。
进一步地，所述步骤8中造粒设备包括但不限定使用双螺杆造粒机。
本发明的有益效果：在原料中添加锯末、煤渣，锯末、煤渣的燃烧度较传统生物质颗粒的原料高，提高生物质颗粒的燃值；添加脱氧改质剂，通过脱氧改质剂将生物质颗粒原料中的氧原子脱离出来，使氧原子充分燃烧，提高生物质颗粒的燃值，并通过脱氧改质剂内部原料之间的化学反应，将生物质颗粒中的易结渣组分在生物质颗粒燃烧产热催化作用下进行反应，降低生物质颗粒燃烧后的结渣率；添加润滑剂，使制得的生物质颗粒表面及内部光滑，利于燃烧过程中空气的流通；添加沥青，由于沥青使生物质颗粒组分间能够黏连，使制得的生物质颗粒内部不易松散，便于提高生物质颗粒的燃值；添加稀盐酸粉末，稀盐酸粉末能够将生物质颗粒燃烧后的结渣进行反应，减少结渣，同时稀盐酸粉末使生物质颗粒原料之间的蛋白质分子能够进行反应，使蛋白质分子能够进行脱水，便于生物质颗粒的燃烧，同时减少燃烧后灰分的产生，提高生物质颗粒的燃值；添加石灰，使生物质颗粒内部之间的水分能够被石灰吸附，提高生物质颗粒的燃值；脱氧改质剂由铝、氧化钙、三氧化二铝、硫、磷、氟化钙、硝酸铁组成，通过添加硝酸铁，使铝原子、钙原子均能被硝酸反应，减少生物质颗粒燃烧后的结渣率；
在制备方法中，关键步骤为搅拌步骤，在此步骤中，通过在加热条件下进行搅拌，使脱氧改质剂、润滑剂能够充分进入成型后的原料中，提高融合度；另外通过蒸煮步骤，能够使各组分原料保持湿润，方便下一步的压制成型；在切段步骤中，通过将原料切段成10-15mm，方便下一步地成型。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种柴胡药渣生物质颗粒的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种柴胡药渣生物质颗粒，其包括以下由重量份数计的原料：柴胡药渣80份、稻壳60份、枯树枝60份、大麦秸秆50份、煤渣65份、玉米秸秆75份、锯末24份、脱氧改质剂0.7份、润滑剂3份、沥青15份、稀盐酸粉末2份、石灰8份。
所述脱氧改质剂包括如下重量百分比计的原料：铝20％、氧化钙50％、三氧化二铝5％、硫5％、磷7％、氟化钙5％、硝酸铁8％。
所述润滑剂为硅酮母粒。
实施例2
一种柴胡药渣生物质颗粒，其包括以下由重量份数计的原料：柴胡药渣100份、稻壳75份、枯树枝80份、大麦秸秆53份、煤渣32份、玉米秸秆60份、锯末20份、脱氧改质剂0.5份、润滑剂0.8份、沥青25份、稀盐酸粉末1.7份、石灰5份。
所述脱氧改质剂、润滑剂请参考实施例1。
实施例3
一种柴胡药渣生物质颗粒，其包括以下由重量份数计的原料：柴胡药渣85份、稻壳62份、枯树枝66份、大麦秸秆52份、煤渣60份、玉米秸秆70份、锯末30份、脱氧改质剂2份、润滑剂2份、沥青35份、稀盐酸粉末3份、石灰15份。
所述脱氧改质剂、润滑剂请参考实施例1。
实施例4
一种柴胡药渣生物质颗粒，其包括以下由重量份数计的原料：柴胡药渣90份、稻壳69份、枯树枝70份、大麦秸秆55份、煤渣50份、玉米秸80份、锯末25份、脱氧改质剂1.5份、润滑剂4份、沥青20份、稀盐酸粉末2.3份、石灰12份。
所述脱氧改质剂、润滑剂请参考实施例1。
下表是针对实施例1-4制得生物质颗粒燃烧过程的燃值、燃烧后的灰分及结渣率的统计：
其中对比例与实施例1区别在于，脱氧改质剂中未添加硝酸铁。
如图1所示的一种柴胡药渣生物质颗粒的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1、称取原料：按重量份数称取柴胡药渣80～100份、稻壳60～75份、枯树枝60～80份、大麦秸秆50～55份、玉米秸秆60～80份、锯末20～30份；
步骤2、切段：将所述步骤1中称取后的原料放入切段机中，进行切段；
步骤3、成型：将重量份数为32～65份的煤渣倒入所述步骤2切段后的原料中，并将混合原料倒入成型机中进行成型；
步骤4、搅拌：将重量分数为0.5～2份的脱氧改质剂、0.8～4份的润滑剂、1.7～3份的稀盐酸粉末倒入步骤3中成型后的原料中，并将混合后的原料倒入反应釜中在加热条件下进行搅拌至均匀，其中加热温度为220～275℃；
步骤5、混合：将重量份数为5～15份的石灰倒入步骤4搅拌后的混合物中，并将混合物倒入高混机中进行混合；
步骤6、蒸煮：将步骤5中混合后的混合物倒入蒸桶内，使用水蒸气在150～170℃中进行蒸煮，使混合物完全湿润；
步骤7、压制成型，将步骤6中制得的混合物放入饼箍中进行压制成型，并压制成6～10cm的饼装结构；
步骤8、造粒：将步骤7中压制成型后的饼装混合物倒入双螺杆造粒机中进行造粒；
步骤9、烘干：将步骤8中造粒后制得的生物质颗粒进行烘干，最终得到生物质颗粒。
所述步骤2切段中，将原料切段成10-15mm，便于下一步地成型。
所述步骤8中造粒设备包括但不限定使用双螺杆造粒机。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。