一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法

本发明属于生物质成型颗粒，具体涉及一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法。

背景技术：

1、在当今全球能源快速消耗的情况下，化石能源储备量逐渐减少是每个国家面临的重大问题，并且化石能源的使用往往伴随着高污染、温室效应等现象的发生，因此寻找一种新型可再生的能源是当前世界各国能源发展战略的重中之重。生物质能源被誉为“第四大”能源，其存储量大，成本低、可再生、清洁无污染，作为燃料所产生的碳与其光合作用所消耗的二氧化碳持平。

2、生物质能源具有种类多，分布广的特点，但大多数生物质能源因其能量密度低，导致利用效率低下，生物质燃料在直接燃烧过程中，很容易产生大量的烟尘会污染大气。通过控制生产过程和生产环节，燃烧过程不产生烟尘，不污染大气。

3、生物质成型造粒技术，既将原本排列无序的原料颗粒通过挤压成型从而具有一定的形状并且改变了其密度。生物质颗粒在固化成型过程中，克服了摩擦阻力及弹塑性变形做功，使得成型燃料的能量密度增加。因此，生物质固化成型技术有效解决了生物质原料结构松散、能量密度低以及运输存储困难等问题；而且处理和存储的标准化，提高了生物质原料的利用效率，更利于生物质的高值化利用。

4、废弃物低密度聚乙烯塑料地膜与煤矸石均是废弃物，处理不当将会产生环境污染，然而成型造粒将为其处理提供了一个很好的方法，在成型的过程中，木质素软化熔融从而改变原料颗粒的本来形状，然而随着废弃物低密度聚乙烯塑料地膜的加入，塑料熔融，均匀的分布在颗粒中，等到颗粒冷却，颗粒的强度会进一步增加，而且颗粒热值也会增加，对于颗粒燃料的燃烧是有利的，煤矸石的添加起到助燃剂的作用，并且其中的金属离子也能催化降解颗粒燃烧中产生的有毒有害物质。

5、生物质秸秆能源将被大力使用作为供暖、发电的原料，因此开发生物质成型技术是一项有益于生产生活的巨大举措。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，此方法成型颗粒物理性能更优越，热稳定性能更高，有效的将单重废弃物综合再利用，此工艺具有较强的推广与应用价值。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，包括

4、选用单一生物质秸秆原料粉碎筛分或者多种生物质秸秆原料，将原料粉碎后筛分同级粒径原料，将同级粒径原料混合后添加助燃剂煤矸石及废弃物粘合剂后进行搅拌和干燥，加水搅拌预定时间，将原料放入仪器加热挤压原料颗粒发生玻璃化转变固结成颗粒状燃料。

5、作为优选的，所述的生物质秸秆为自然干燥且已经采摘过棉花的秸秆。

6、作为优选的，所述的生物质秸秆经过筛网筛分，筛分粒径分为0-0.5mm、0.5-1mm、1-15mm、1.5-2mm和2-2.5mm。

7、作为优选的，所述的单一生物质秸秆原料指单一生物质秸秆粉碎筛分后同一粒径范围的原料；所述的多种生物质秸秆原料指多种生物质秸秆粉碎筛分后同一粒径范围的原料。

8、作为优选的，所述的废弃物粘合剂为棉花幼苗时保暖所覆盖的经过收集清洗后的废弃物低密度聚乙烯地膜。

9、作为优选的，所述的搅拌为机械搅拌10分钟；所述的干燥为干燥箱内105℃干燥12小时；所述的加水为添加蒸馏水或去离子水到3％-25％(wt/wt％)；所述的搅拌为机械搅拌60分钟。

10、作为优选的，所述的一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法具体工艺如下：

11、步骤1、原料收集；

12、步骤2、原料粉碎筛分；要求原料粉碎后用筛网筛分的粒径范围为5组，分别为：0-0.5mm、0.5-1mm、1-15mm、1.5-2mm和2-2.5mm；

13、步骤3、添加助燃剂：助燃剂添加含量为5组，分别为3-5％、8-10％、13-15％、18-20％、23-25％(wt/wt％)；

14、步骤4、添加废弃物粘合剂：废弃物粘合剂添加含量为5组，分别为3-5％、8-10％、13-15％、18-20％、23-25％(wt/wt％)；

15、步骤5、原料搅拌：将添加煤矸石助燃剂与废弃物地膜粘合剂的原料进行机械搅拌8-10分钟；

16、步骤6、原料干燥：将添加煤矸石助燃剂与废弃物地膜粘合剂的原料进行干燥10-12小时；

17、步骤7、原料加水：将添加煤矸石助燃剂与废弃物地膜粘合剂的原料加添加蒸馏水或去离子水为5组，分别为3-5％、8-10％、13-15％、18-20％、23-25％(wt/wt％)。

18、步骤8、原料搅拌：将添加煤矸石助燃剂与废弃物地膜粘合剂的原料进行机械搅拌45-75分钟；

19、步骤9、将原料放入仪器加热挤压原料颗粒发生玻璃化转变固结成颗粒状燃料。

20、作为优选的，在步骤9中还包括：

21、步骤9-1、选取模具直径为7-15mm圆柱形模具；

22、步骤9-2、将模具进行加热至70-160℃之间；

23、步骤9-3、将预处理过的原料进行称量，称取0.6-0.8g原料倒入成型模具中；

24、步骤9-4、用成型压力机施加压力至11-14mpa之间；

25、步骤9-5、保持10-75s；

26、步骤9-6、将成型颗粒进行挤出封存。

27、使用本发明的有益效果是：

28、本发明工艺过程简单，既对废弃物低密度聚乙烯塑料地膜提供了一种新的使用方法，助燃剂煤矸石的添加又能降解所产生的有毒废弃物。相对于传统的成型技术，此方法成型颗粒物理性能更优越，热稳定性能更高，有效的将单重废弃物综合再利用，此工艺具有较强的推广与应用价值。

技术特征：

1.一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：所述的生物质秸秆为自然干燥且已经采摘过棉花的秸秆。

3.根据权利要求1所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：所述的生物质秸秆经过筛网筛分，筛分粒径分为0-0.5mm、0.5-1mm、1-15mm、1.5-2mm和2-2.5mm。

4.根据权利要求1所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：所述的单一生物质秸秆原料指单一生物质秸秆粉碎筛分后同一粒径范围的原料；所述的多种生物质秸秆原料指多种生物质秸秆粉碎筛分后同一粒径范围的原料。

5.根据权利要求1所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：所述的废弃物粘合剂为棉花幼苗时保暖所覆盖的经过收集清洗后的聚乙烯地膜。

6.根据权利要求1所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：所述的搅拌为机械搅拌10分钟；所述的干燥为干燥箱内105℃干燥12小时；所述的加水为添加蒸馏水或去离子水到3％-25％(wt/wt％)；所述的搅拌为机械搅拌60分钟。

7.根据权利要求1所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：所述的生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法具体工艺如下：

8.根据权利要求7所述的一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，其特征在于：在步骤9中还包括：

技术总结
本发明属于生物质成型颗粒技术领域，一种生物质、煤矸石和残膜制作复合燃料成型颗粒的方法，包括选用单一生物质秸秆原料粉碎筛分或者多种生物质秸秆原料，将原料粉碎后筛分同级粒径原料，将同级粒径原料混合后添加助燃剂煤矸石及废弃物粘合剂后进行搅拌和干燥，加水搅拌预定时间，将原料放入仪器加热挤压原料颗粒发生玻璃化转变固结成颗粒状燃料。此方法成型颗粒物理性能更优越，热稳定性能更高，有效的将单重废弃物综合再利用，此工艺具有较强的推广与应用价值。

技术研发人员：李江兵,关彬,王登豪,马彩梅,夏明,曹建东,王兴翔,刘嘉奇
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13