本发明涉及醇基燃料技术领域，具体涉及一种锻造炉用的醇基燃料制备方法。
背景技术：
醇基燃料是以工业甲醇、乙醇为主要原料，添加一定比例的高热值燃料及防腐蚀溶剂合成的混合燃料，具有燃烧充分、热值转化率高、排放清洁环保等特点，目前已成为新型发展和潜力巨大的清洁燃料，而锻造炉是锻压车间加热煅料的基本加热设备，它在生产过程中的主要特点是：锻压品种多、规格多、批量小，锻造炉在锻压车间的应用也非常广泛，其主要采用燃煤方式，排放的烟气造成环境污染，严重影响大气质量。
现有醇基燃料应用在锻造炉上虽可降低环境污染，但热值、燃烧效率均达不到要求，同时腐蚀性高，此外锻造炉工作时原料加热不够充分同时热量消耗大，继而采用醇基燃料代替煤燃料，仍需进一步改善。
中国专利文献(公告号：cn104017614b)公开了一种高性能醇基燃料，包括以下质量分数的组份：甲醇60～80份，植物松轻油10～30份，水5～10份，乙醇1～3份，甲苯0.3～0.6份，丙酮0.1～0.5份，染色剂0.1～0.4份，该燃料虽可达到减少环境污染作用，但应用在锻造炉上，热值还达不上要求，反而易损耗能源，提高成本。
中国专利文献(公告号：cn104711044b)公开了一种醇基燃料及其制备方法。该醇基燃料主要包括甲醇、乙醇、混苯、二戊铁、石油醚、溶剂油、丙三醇、乙酸乙酯等有效成分，该燃料采用多种原料复合，醇基燃料本身相容性差，继而降低燃烧效率。
技术实现要素：
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种锻造炉用的醇基燃料制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种锻造炉用的醇基燃料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：甲醇42-52份、乙醇24-28份、聚甲氧基二甲醚8-12份、催化助剂2-6份、导热剂5-9份、改性泡沫碳1-2份、纳米淀粉0.3-0.6份；
所述纳米粉体的制备方法为：将淀粉加入到去离子水进行搅拌分散，搅拌转速为600-1000r/min，搅拌30-40min，随后再加入十二烷基磺酸钠并进行超声分散20-30min，超声功率为100-200w，随后再加入氢氧化钠溶液调节ph至11.0-12.0，随后再水洗至中性，抽滤、干燥，研磨，即可；
步骤二，将步骤一中甲醇、乙醇进行一级搅拌混合，搅拌转速为300-400r/min，搅拌20-30min，随后再加入聚甲氧基二甲醚、导热剂，继续搅拌30-40min，备用；
步骤三：将步骤二备用的原料与步骤一中的催化助剂、导热剂、改性泡沫碳、纳米淀粉进行二级搅拌混合，即得本发明的醇基燃料。
优选地，所述催化助剂的制备方法为将硝酸铈配制成质量分数为70-80％的硝酸铈溶液，随后将γ-al2o3载体置于70-80％的硝酸铈溶液中浸渍18-24h，随后再进行抽滤、干燥，随后于400-500℃下煅烧4-8h，随后将其表面改性，即可。
优选地，所述表面改性采用低温离子处理技术处理。
优选地，所述低温离子处理技术处理采用氮气作为放电气体，压力为0.4-0.8mpa。
优选地，所述导热剂的制备方法为将纤维素加入到氢氧化钠溶液中，边搅拌边加入，随后于-2～2℃下再冷冻1-2h，随后再解冻处理，再加入纤维素总重量30-40％的石墨烯，在100-200r/min下搅拌30-40min，即可。
优选地，所述所述所述石墨烯为单层石墨烯，其导热率为4000-5000w/m.k。
优选地，所述石墨烯导热率为4500w/m.k。
优选地，所述改性泡沫碳的制备方法为将泡沫碳、质量分数96％的氯化铁溶液按照重量比1:4进行混合，随后于65-75℃下反应2-4h，随后再静置1-2h，再过滤、干燥，至表面含水率为6-10％，即可。
优选地，所述泡沫碳的制备方法为将十二烷基磺酸钠、十二醇、树脂胶入到去离子水中，于65-75℃加热25-35min，得到泡沫剂，随后将泡沫剂冷却至室温，以1000r/min进行搅拌10min，即可，随后再加入木质素改性酚醛树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，搅拌5-10min，随后冷冻干燥18-24h，于还原气氛下经1200℃，经过3h进行碳化，即可。
优选地，所述二级搅拌的转速为150-250r/min，搅拌1-2h。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明以甲醇、乙醇作为醇基燃料基料，加入的聚甲氧基二甲醚可以使燃料燃烧更完全，使十六烷值高达76，含氧量47-50％，添加的催化助剂采用比表面积大的γ-al2o3作为载体，一方面是促进燃料充分燃烧，另一方面与导热剂起到协同作用，导热剂采用纤维素包覆石墨烯，纤维素在燃料燃烧初步阶段后会软化起到黏结效果，起到燃料骨架作用，同时连接石墨烯，提高导热效果，继而增强燃烧效率，此外导热剂在燃烧初阶段，形态稳定，不会降低燃料热值，添加的泡沫碳为三维网状结构，经过氯化铁改性处理后，其表面含有的铁离子起到促燃效果，进而使燃料充分燃烧，燃烧效率得到显著改善，添加的纳米淀粉可闪爆，起到扰流效果，继而提高与空气接触面积，进而增强燃烧效果，避免了锻造炉工作时原料燃烧不够充分。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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.
本实施例的一种锻造炉用的醇基燃料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：甲醇42份、乙醇24份、聚甲氧基二甲醚8份、催化助剂2份、导热剂5份、改性泡沫碳1份、纳米淀粉0.3份；
所述纳米粉体的制备方法为：将淀粉加入到去离子水进行搅拌分散，搅拌转速为600r/min，搅拌30min，随后再加入十二烷基磺酸钠并进行超声分散20-30min，超声功率为100w，随后再加入氢氧化钠溶液调节ph至11.0，随后再水洗至中性，抽滤、干燥，研磨，即可；
步骤二，将步骤一中甲醇、乙醇进行一级搅拌混合，搅拌转速为300r/min，搅拌20min，随后再加入聚甲氧基二甲醚、导热剂，继续搅拌30min，备用；
步骤三：将步骤二备用的原料与步骤一中的催化助剂、导热剂、改性泡沫碳、纳米淀粉进行二级搅拌混合，即得本发明的醇基燃料。
本实施例的催化助剂的制备方法为将硝酸铈配制成质量分数为70-80％的硝酸铈溶液，随后将γ-al2o3载体置于70％的硝酸铈溶液中浸渍18h，随后再进行抽滤、干燥，随后于400℃下煅烧4h，随后将其表面改性，即可。
本实施例的表面改性采用低温离子处理技术处理。
本实施例的低温离子处理技术处理采用氮气作为放电气体，压力为0.4mpa。
本实施例的导热剂的制备方法为将纤维素加入到氢氧化钠溶液中，边搅拌边加入，随后于-2℃下再冷冻1h，随后再解冻处理，再加入纤维素总重量30％的石墨烯，在100r/min下搅拌30min，即可。
本实施例的所述所述石墨烯为单层石墨烯，其导热率为4000-5000w/m.k。
本实施例的石墨烯导热率为4500w/m.k。
本实施例的改性泡沫碳的制备方法为将泡沫碳、质量分数96％的氯化铁溶液按照重量比1:4进行混合，随后于65℃下反应2h，随后再静置1h，再过滤、干燥，至表面含水率为6％，即可。
本实施例的泡沫碳的制备方法为将十二烷基磺酸钠、十二醇、树脂胶入到去离子水中，于65℃加热25min，得到泡沫剂，随后将泡沫剂冷却至室温，以1000r/min进行搅拌10min，即可，随后再加入木质素改性酚醛树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，搅拌5min，随后冷冻干燥18h，于还原气氛下经1200℃，经过3h进行碳化，即可。
本实施例的二级搅拌的转速为150-250r/min，搅拌1h。
实施例2.
本实施例的一种锻造炉用的醇基燃料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：甲醇52份、乙醇28份、聚甲氧基二甲醚12份、催化助剂6份、导热剂9份、改性泡沫碳2份、纳米淀粉0.6份；
所述纳米粉体的制备方法为：将淀粉加入到去离子水进行搅拌分散，搅拌转速为1000r/min，搅拌40min，随后再加入十二烷基磺酸钠并进行超声分散30min，超声功率为200w，随后再加入氢氧化钠溶液调节ph至12.0，随后再水洗至中性，抽滤、干燥，研磨，即可；
步骤二，将步骤一中甲醇、乙醇进行一级搅拌混合，搅拌转速为400r/min，搅拌30min，随后再加入聚甲氧基二甲醚、导热剂，继续搅拌40min，备用；
步骤三：将步骤二备用的原料与步骤一中的催化助剂、导热剂、改性泡沫碳、纳米淀粉进行二级搅拌混合，即得本发明的醇基燃料。
本实施例的催化助剂的制备方法为将硝酸铈配制成质量分数为80％的硝酸铈溶液，随后将γ-al2o3载体置于80％的硝酸铈溶液中浸渍24h，随后再进行抽滤、干燥，随后于500℃下煅烧8h，随后将其表面改性，即可。
本实施例的表面改性采用低温离子处理技术处理。
本实施例的低温离子处理技术处理采用氮气作为放电气体，压力为0.8mpa。
本实施例的导热剂的制备方法为将纤维素加入到氢氧化钠溶液中，边搅拌边加入，随后于2℃下再冷冻2h，随后再解冻处理，再加入纤维素总重量40％的石墨烯，在200r/min下搅拌40min，即可。
本实施例的所述所述石墨烯为单层石墨烯，其导热率为4000-5000w/m.k。
本实施例的石墨烯导热率为4500w/m.k。
本实施例的改性泡沫碳的制备方法为将泡沫碳、质量分数96％的氯化铁溶液按照重量比1:4进行混合，随后于75℃下反应4h，随后再静置2h，再过滤、干燥，至表面含水率为10％，即可。
本实施例的泡沫碳的制备方法为将十二烷基磺酸钠、十二醇、树脂胶入到去离子水中，于75℃加热35min，得到泡沫剂，随后将泡沫剂冷却至室温，以1000r/min进行搅拌10min，即可，随后再加入木质素改性酚醛树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，搅拌10min，随后冷冻干燥24h，于还原气氛下经1200℃，经过3h进行碳化，即可。
本实施例的二级搅拌的转速为250r/min，搅拌2h。
实施例3.
本实施例的一种锻造炉用的醇基燃料制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取以下重量份原料：甲醇46份、乙醇26份、聚甲氧基二甲醚10份、催化助剂4份、导热剂7份、改性泡沫碳1.5份、纳米淀粉0.45份；
所述纳米粉体的制备方法为：将淀粉加入到去离子水进行搅拌分散，搅拌转速为800r/min，搅拌35min，随后再加入十二烷基磺酸钠并进行超声分散25min，超声功率为150w，随后再加入氢氧化钠溶液调节ph至11.5，随后再水洗至中性，抽滤、干燥，研磨，即可；
步骤二，将步骤一中甲醇、乙醇进行一级搅拌混合，搅拌转速为350r/min，搅拌25min，随后再加入聚甲氧基二甲醚、导热剂，继续搅拌35min，备用；
步骤三：将步骤二备用的原料与步骤一中的催化助剂、导热剂、改性泡沫碳、纳米淀粉进行二级搅拌混合，即得本发明的醇基燃料。
本实施例的催化助剂的制备方法为将硝酸铈配制成质量分数为75％的硝酸铈溶液，随后将γ-al2o3载体置于75％的硝酸铈溶液中浸渍21h，随后再进行抽滤、干燥，随后于450℃下煅烧6h，随后将其表面改性，即可。
本实施例的表面改性采用低温离子处理技术处理。
本实施例的低温离子处理技术处理采用氮气作为放电气体，压力为0.6mpa。
本实施例的导热剂的制备方法为将纤维素加入到氢氧化钠溶液中，边搅拌边加入，随后于0℃下再冷冻1.5h，随后再解冻处理，再加入纤维素总重量35％的石墨烯，在150r/min下搅拌35min，即可。
本实施例的石墨烯导热率为4500w/m.k。
本实施例的改性泡沫碳的制备方法为将泡沫碳、质量分数96％的氯化铁溶液按照重量比1:4进行混合，随后于70℃下反应3h，随后再静置1.5h，再过滤、干燥，至表面含水率为8％，即可。
本实施例的泡沫碳的制备方法为将十二烷基磺酸钠、十二醇、树脂胶入到去离子水中，于70℃加热30min，得到泡沫剂，随后将泡沫剂冷却至室温，以1000r/min进行搅拌10min，即可，随后再加入木质素改性酚醛树脂、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)，搅拌7.5min，随后冷冻干燥21h，于还原气氛下经1200℃，经过3h进行碳化，即可。
本实施例的二级搅拌的转速为200r/min，搅拌1.5h。
对比例1.
与实施例3不同是导热剂制备中未添加纤维素。
对比例2.
与实施例3不同是未添加纳米淀粉。
对比例3.
采用中国专利文献(公告号：cn104017614b)公开了一种高性能醇基燃料中实施例1原料及方法。
表1为实施例1-3、对比例1-3及煤的性能对比
表1
从实施例1-3及对比例1-4得出，本发明醇基燃料无so2排放量，可再生，绿色环保，实施例3相比与煤热值(kj.kg-1)，降低了3123kj.kg-1，但价格也降低了540，因此本发明醇基燃料适用于锻造炉使用。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上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上述说明限定，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。