本发明涉及能源燃料技术领域,尤其涉及一种生物能源燃料及其制备方法。
背景技术:
生物能源,又称洁净新能源,有绿色能源之称,它的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,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,人们正广泛、积极深入的研究与研制生物燃料油。
现有的生物能源燃料主要有生物柴油、乙醇燃料、丁醇燃料等,乙醇与丁醇是由煤炭、红薯、马铃薯、甜菜、木瓜、甘蔗、葛根、甜高粱秸秆等植物及富含糖、碳物质通过生物工程方法转化后所得到的。
但是现有的生物能源燃料虽然发挥了其中的一些积极的作用,但是在使用过程中仍然会对使用设备的发动机和管路具有腐蚀的作用、燃烧的功率不高。
技术实现要素:
有鉴于此,本申请提供一种生物能源燃料及其制备方法,解决现有的生物燃料在使用过程中会对使用设备的发动机和管路具有腐蚀作用、燃烧功率不高的问题。
本发明提供的技术方案是一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆40-50份,玉米秸秆提取物20-30份,甘蔗叶提取物20-30份,甲醇10-20份,二氧化锰8-14份,纳米凹凸棒粘土5-8份,水100-200份。
通过上述技术方案,在生物能源燃料的组分中加入玉米秸秆提取物,加入的玉米秸秆提取物中的纤维素通过与甲醇和二氧化锰混合反应,即可使燃料在后期干燥过程中干燥效果更好,即提高了生物燃料的燃烧功率,使生物燃料的燃烧效果更好,同时通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物中的葡萄糖与二氧化锰和纳米凹凸棒粘土中的络合降低了生物燃料在燃烧过程中对使用设备的发动机和管路腐蚀作用,进一步对使用设备进行保护,其中凹凸棒的单个矿物结构是以硅氧键八面为基本晶体单元形成的链状结构的棒束,通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物的协同作用提高了生物燃料燃烧的功率,同时还降低了生物能源燃料在使用过程中会对使用设备的发动机和管路具有腐蚀作用。
与传统的生物能源燃料相比,本申请的通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物的协同作用提高了生物燃料燃烧的功率,同时还降低了生物能源燃料在使用过程中会对使用设备的发动机和管路具有腐蚀作用。
进一步的,一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆43-46份,玉米秸秆提取物24-28份,甘蔗叶提取物26-28份,甲醇13-17份,二氧化锰10-12份,纳米凹凸棒粘土6-7份,水120-160份。
进一步的,一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆45份,玉米秸秆提取物26份,甘蔗叶提取物27份,甲醇15份,二氧化锰11份,纳米凹凸棒粘土6份,水150份。
进一步的,一种生物能源燃料,所述玉米秸秆提取物的制备方法为:将玉米秸秆粉碎成粉末,进行超临界二氧化碳法萃取,分离得到固态萃取物和液态萃取物,然后在固态萃取物中加入乙醇,加热后保温搅拌1-3h,干燥即得到玉米秸秆提取物。
进一步的,一种生物能源燃料,将甘蔗叶粉碎成粉末,进行超临界二氧化碳法萃取,分离得到固态萃取物和液态萃取物,然后在固态萃取物中加入异丙醇,加热后保温搅拌1-3h,干燥后即得到甘蔗叶提取物。
进一步的,一种生物能源燃料,其特征在于:所述生物能源燃料的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量比将小麦秸秆、玉米秸秆提取物、甘蔗叶提取物进行混合粉碎,粉碎后混合料的粒度为20-35目,得到粉碎混合物;
(2)再通过重量比向粉碎混合物中加入依次甲醇、二氧化锰、纳米凹凸棒粘土、水搅拌混合均匀,得到搅拌均匀的混合物;
(3)将搅拌均匀的混合物再进行烘干,烘干后搅拌均匀的混合物中的水分质量含量小于10%,得到烘干混合物;
(4)将烘干混合物压制成块状,并将压块风干装袋即得到生物能源燃料。
基于上述阐述,本申请技术方案与现有技术相比,其有益效果在于:(1)本申请通过在生物能源燃料的组分中加入玉米秸秆提取物,加入的玉米秸秆提取物中的纤维素通过与甲醇和二氧化锰混合反应,即可使燃料在后期干燥过程中干燥效果更好,即提高了生物燃料的燃烧功率,使生物燃料的燃烧效果更好。(2)本申请通过通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物中的葡萄糖与二氧化锰和纳米凹凸棒粘土中的络合降低了生物燃料在燃烧过程中对使用设备的发动机和管路腐蚀作用,进一步对使用设备进行保护。(3)通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物的协同作用提高了生物燃料燃烧的功率,同时还降低了生物能源燃料在使用过程中会对使用设备的发动机和管路具有腐蚀作用。
具体实施方式
实施例1
一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆40份,玉米秸秆提取物20份,甘蔗叶提取物20份,甲醇10份,二氧化锰8份,纳米凹凸棒粘土5份,水100份。
所述生物能源燃料的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量比将小麦秸秆、玉米秸秆提取物、甘蔗叶提取物进行混合粉碎,粉碎后混合料的粒度为20-35目,得到粉碎混合物;
(2)再通过重量比向粉碎混合物中加入依次甲醇、二氧化锰、纳米凹凸棒粘土、水搅拌混合均匀,得到搅拌均匀的混合物;
(3)将搅拌均匀的混合物再进行烘干,烘干后搅拌均匀的混合物中的水分质量含量小于10%,得到烘干混合物;
(4)将烘干混合物压制成块状,并将压块风干装袋即得到生物能源燃料。
实施例2
一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆40-50份,玉米秸秆提取物30份,甘蔗叶提取物30份,甲醇20份,二氧化锰14份,纳米凹凸棒粘土8份,水200份。
所述生物能源燃料的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量比将小麦秸秆、玉米秸秆提取物、甘蔗叶提取物进行混合粉碎,粉碎后混合料的粒度为20-35目,得到粉碎混合物;
(2)再通过重量比向粉碎混合物中加入依次甲醇、二氧化锰、纳米凹凸棒粘土、水搅拌混合均匀,得到搅拌均匀的混合物;
(3)将搅拌均匀的混合物再进行烘干,烘干后搅拌均匀的混合物中的水分质量含量小于10%,得到烘干混合物;
(4)将烘干混合物压制成块状,并将压块风干装袋即得到生物能源燃料。
实施例3
一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆43份,玉米秸秆提取物24份,甘蔗叶提取物26份,甲醇13份,二氧化锰10份,纳米凹凸棒粘土6份,水120份。
所述生物能源燃料的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量比将小麦秸秆、玉米秸秆提取物、甘蔗叶提取物进行混合粉碎,粉碎后混合料的粒度为20-35目,得到粉碎混合物;
(2)再通过重量比向粉碎混合物中加入依次甲醇、二氧化锰、纳米凹凸棒粘土、水搅拌混合均匀,得到搅拌均匀的混合物;
(3)将搅拌均匀的混合物再进行烘干,烘干后搅拌均匀的混合物中的水分质量含量小于10%,得到烘干混合物;
(4)将烘干混合物压制成块状,并将压块风干装袋即得到生物能源燃料。
实施例4
一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆46份,玉米秸秆提取物28份,甘蔗叶提取物28份,甲醇17份,二氧化锰12份,纳米凹凸棒粘土7份,水160份。
所述生物能源燃料的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量比将小麦秸秆、玉米秸秆提取物、甘蔗叶提取物进行混合粉碎,粉碎后混合料的粒度为20-35目,得到粉碎混合物;
(2)再通过重量比向粉碎混合物中加入依次甲醇、二氧化锰、纳米凹凸棒粘土、水搅拌混合均匀,得到搅拌均匀的混合物;
(3)将搅拌均匀的混合物再进行烘干,烘干后搅拌均匀的混合物中的水分质量含量小于10%,得到烘干混合物;
(4)将烘干混合物压制成块状,并将压块风干装袋即得到生物能源燃料。
实施例5
一种生物能源燃料,所述生物能源燃料的重量份组成包括:小麦秸秆45份,玉米秸秆提取物26份,甘蔗叶提取物27份,甲醇15份,二氧化锰11份,纳米凹凸棒粘土6份,水150份。
所述生物能源燃料的制备方法包括以下步骤:
(1)按照重量比将小麦秸秆、玉米秸秆提取物、甘蔗叶提取物进行混合粉碎,粉碎后混合料的粒度为20-35目,得到粉碎混合物;
(2)再通过重量比向粉碎混合物中加入依次甲醇、二氧化锰、纳米凹凸棒粘土、水搅拌混合均匀,得到搅拌均匀的混合物;
(3)将搅拌均匀的混合物再进行烘干,烘干后搅拌均匀的混合物中的水分质量含量小于10%,得到烘干混合物;
(4)将烘干混合物压制成块状,并将压块风干装袋即得到生物能源燃料。
对比例1
对比例1与实施例5的主要区别在于对比例1不含玉米秸秆提取物,其他均与实施例5相同。
对比例2
对比例2与实施例5的主要区别在于对比例1不含甘蔗叶提取物,其他均与实施例5相同。
对比例3
对比例1与实施例5的主要区别在于对比例1不含玉米秸秆提取物和甘蔗叶提取物,其他均与实施例5相同。
分别取实施例1-5和对比例1-3的生物能源燃料,每个实施例和对比例所取生物能源燃料均为2组,分别称取各组等量的生物能源燃料,加入同种设备中燃烧,本申请中的燃料在设备中燃烧后几乎没有出现被腐蚀的情况,而对比例1和对比例2有轻微的腐蚀,而对比例3腐蚀严重,且燃烧功率低,通过实验即可得出以下结论:通过在生物能源燃料的组分中加入玉米秸秆提取物,加入的玉米秸秆提取物中的纤维素通过与甲醇和二氧化锰混合反应,即可使燃料在后期干燥过程中干燥效果更好,即提高了生物燃料的燃烧功率,使生物燃料的燃烧效果更好。通过通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物中的葡萄糖与二氧化锰和纳米凹凸棒粘土中的络合降低了生物燃料在燃烧过程中对使用设备的发动机和管路腐蚀作用,进一步对使用设备进行保护。通过甘蔗叶提取物和玉米秸秆提取物的协同作用提高了生物燃料燃烧的功率,同时还降低了生物能源燃料在使用过程中会对使用设备的发动机和管路具有腐蚀作用。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。