一种生物质燃料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种生物质燃料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 经济的快速发展，使得对能源的需求量猛增。据权威发布，2014年我国一次性煤炭 用量为52亿吨，折合成标准煤达42亿吨。这么大的用量也就同时造成了大量的空气污染。据 统计，我国的大气污染源主要还是来自燃煤。因此，减少化石能源一一煤炭的用量，降低大 气污染就摆在了当前政府政策的首要位置之一。
[0003] 生物质能源目前是全球三大可再生能源之一(前两项为风能和太阳能）。因我国还 是发展中国家，前两项可再生能源的利用对技术要求高，资源投入量大，目前在我国还不能 大面积推广。而我国地大物博，生物质存量丰富，但却大多没有被利用。据统计每年我国植 物废弃物(包括农作物秸杆，木材加工剩余物，林木修整剩余物，药渣、酒渣等)有近13亿吨， 其中仅有1 /5被利用，其余大部分被废弃(就地焚烧、还田、作为垃圾废弃等）。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种生物质燃料及其制备 方法。
[0005] 具体是通过以下技术方案得以实现。
[0006] 生物质燃料，包括以下重量份的原料:100~120份秸杆，5~10份偏高岭土，20~50 份木炭，10~15份的松脂，1~3份助燃剂，5~10份浓度为25~30%的磷酸，3~5份微生物菌 种。
[0007] 所述的包括以下重量份的原料：110份秸杆，8份偏高岭土，35份木炭，12份的松脂， 2份助燃剂，8份浓度为25~30 %的磷酸，4份微生物菌种。
[0008] 所述的微生物菌种包括酵母菌、球孢链霉菌、丁香苷链霉菌、硝化细菌、乳酸菌、纤 维素分解菌，其中每种微生物菌种数量不低于1 X 1 〇5个/g。
[0009] 所述的助燃剂为高锰酸钾、氧化铝、磷酸二氢铵，其比例为1: (3~5): (5~10)。
[0010] 本发明的另外一个目的是提供生物质燃料的制备方法，包括以下步骤：
[0011] 1)将秸杆粉粹成1.5~3.5mm的粉粒，然后与微生物菌种混合，调整湿度在45~ 55%，堆放发酵10~30天；
[0012] 2)然后加入磷酸充分混合，然后加入水解釜中，在80~100°C的温度下搅拌水解2 ~5h;
[0013] 3)将偏高领土和木炭粉粹成1.5~2mm的颗粒，然后将偏高岭土、木炭、松脂、助燃 剂加入水解釜中，在80~100°C的温度下搅拌反应20~40min;
[0014] 4)模压成块、干燥。
[0015] 与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
[0016] 通过先对秸杆进行微生物发酵，然后再进过高温酸解，最后与偏高领土、木炭、松 月旨、助燃剂混合，使得制成的生物质燃料成块结构紧密，燃烧热值高，热值可达到5000 J/kg 以上，并且供能时间更加长久;并且偏高岭土与磷酸反应形成凝结形成固定的结构，有效避 免燃烧时物料不易塌陷，透气性能好，能够提高热能的利用率;本发明采用秸杆作为主要原 料，提高了秸杆废弃物的利用率，达到节能环保的目的。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的 范围不仅局限于所作的描述。
[0018] 实施例1
[0019] 一种生物质原料，具体如下：
[0020] 1、原料准备
[0021] 1000kg秸杆，粉粹成1 · 5~3 · 5mm的粉粒；
[0022] 50kg偏高岭土，粉粹成1.5~2mm的颗粒；
[0023] 200kg木炭，粉粹成1.5~2mm的颗粒；
[0024] l〇〇kg 的松脂；
[0025] 10kg助燃剂，所述的助燃剂为高锰酸钾、氧化铝、磷酸二氢铵，其比例为1:3:5;
[0026] 50kg浓度为25~30 %的磷酸；
[0027] 30~50kg微生物菌种；所述的微生物菌种包括酵母菌、球孢链霉菌、丁香苷链霉 菌、硝化细菌、乳酸菌、纤维素分解菌，其中每种微生物菌种数量不低于IX 1〇5个/g。
[0028] 2、制备方法
[0029] 1)将秸杆粉与微生物菌种混合，调整湿度在45~55%，堆放发酵10天；
[0030] 2)然后加入磷酸充分混合，然后加入水解釜中，在80°C的温度下搅拌水解2h;
[0031] 3)将偏高岭土、木炭、松脂、助燃剂加入水解釜中，在80°C的温度下搅拌反应 20min；
[0032] 4)模压成块，模压成直径为10cm，高为5cm的柱体状生物质燃料，并且其中有5~8 个竖直状的通风孔；
[0033] 5)干燥，干燥选择自然晒干，使得柱体状生物质燃料的含水率低于18%。
[0034] 实施例2
[0035] 一种生物质原料，具体如下：
[0036] 1、原料准备
[0037] 1200kg秸杆，粉粹成1 · 5~3 · 5mm的粉粒；
[0038] 100kg偏高岭土，粉粹成1 · 5~2mm的颗粒；
[0039] 500kg木炭，粉粹成1.5~2mm的颗粒；
[0040] 150kg 的松脂；
[0041] 30kg助燃剂，所述的助燃剂为高锰酸钾、氧化铝、磷酸二氢铵，其比例为1:5:10;
[0042] 50~100kg浓度为25~30%的磷酸；
[0043] 30~50kg微生物菌种；所述的微生物菌种包括酵母菌、球孢链霉菌、丁香苷链霉 菌、硝化细菌、乳酸菌、纤维素分解菌，其中每种微生物菌种数量不低于IX 1〇5个/g。
[0044] 2、制备方法
[0045] 1)将秸杆粉与微生物菌种混合，调整湿度在45~55%，堆放发酵30天；
[0046] 2)然后加入磷酸充分混合，然后加入水解釜中，在100°C的温度下搅拌水解5h;
[0047] 3)将偏高岭土、木炭、松脂、助燃剂加入水解釜中，在100°C的温度下搅拌反应 40min；
[0048] 4)模压成块，模压成直径为10cm，高为5cm的柱体状生物质燃料，并且其中有5~8 个竖直状的通风孔；
[0049] 5)干燥，干燥选择自然晒干，使得柱体状生物质燃料的含水率低于18%。
[0050] 实施例3
[00511 一种生物质原料，具体如下：
[0052] 1、原料准备
[0053] 1100kg猜杆，粉粹成1.5~3.5mm的粉粒；
[0054] 80kg偏高岭土，粉粹成1.5~2mm的颗粒；
[0055] 350kg木炭，粉粹成1.5~2mm的颗粒；
[0056] 120kg 的松脂；
[0057] 20kg助燃剂，所述的助燃剂为高锰酸钾、氧化铝、磷酸二氢铵，其比例为1:4:8;
[0058] 80kg浓度为27 %的磷酸；
[0059] 40kg微生物菌种;所述的微生物菌种包括酵母菌、球孢链霉菌、丁香苷链霉菌、硝 化细菌、乳酸菌、纤维素分解菌，其中每种微生物菌种数量不低于IX 1〇5个/g。
[0060] 2、制备方法
[0061 ] 1)将秸杆粉与微生物菌种混合，调整湿度在45~55%，堆放发酵25天；
[0062] 2)然后加入磷酸充分混合，然后加入水解釜中，在90°C的温度下搅拌水解4h;
[0063] 3)将偏高岭土、木炭、松脂、助燃剂加入水解釜中，在90°C的温度下搅拌反应 30min；
[0064] 4)模压成块，模压成直径为10cm，高为5cm的柱体状生物质燃料，并且其中有5~8 个竖直状的通风孔；
[0065] 5)干燥，干燥选择自然晒干，使得柱体状生物质燃料的含水率低于18%。
[0066]为了证明本发明的有益效果，本发明还提供以下试验例：
[0067] 实验例1
[0068]实验组1~3，实施例一~三制成的生物质燃料分别问实验组1、2、3。
[0069] 对照组1:直接采用相同的秸杆进行测量。
[0070] 测量仪器采用自动量热仪。测量结果如表1所示：
[0071] 表1
[0072]
[0073]通过上表可以得出，本发明生产的生物质燃料，其单位热值得到明显提高。
[0074] 实验例2
[0075] 实验组4:才用实施例三生产的生物质燃料进行烧水。
[0076]对照组2:采用原煤进行烧水。
[0077]上述两组燃料的实验用的物料都重5kg，用相同的燃烧炉，烧水为2L。观察烧开水 的时间，和持续沸腾时间，如表2所示：
[0078] 表 2
[0079]
[0080] 从上表可以看出，本发明生产的生物质燃料的持续功能时间更加长久。
【主权项】
1. 一种生物质燃料，其特征在于:包括以下重量份的原料：100~120份秸杆，5~10份偏 高岭土，20~50份木炭，10~15份的松脂，1~3份助燃剂，5~10份浓度为25~30 %的磷酸，3 ~5份微生物菌种。2. 如权利要求1所述的生物质燃料，其特征在于:包括以下重量份的原料：110份秸杆，8 份偏高岭土，35份木炭，12份的松脂，2份助燃剂，8份浓度为25~30 %的磷酸，4份微生物菌 种。3. 如权利要求1或2所述的生物质燃料，其特征在于:所述的微生物菌种包括酵母菌、球 孢链霉菌、丁香苷链霉菌、硝化细菌、乳酸菌、纤维素分解菌，其中每种微生物菌种数量不低 于1X105 个/g。4. 如权利要求1或2所述的生物质燃料，其特征在于：所述的助燃剂为高锰酸钾、氧化 铝、磷酸二氢铵，其比例为1: (3~5): (5~10)。5. 如权利要求1~4任一项所述的生物质燃料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： 1) 将秸杆粉粹成1.5~3.5mm的粉粒，然后与微生物菌种混合，调整湿度在45~55%，堆 放发酵10~30天； 2) 然后加入磷酸充分混合，然后加入水解釜中，在80~100°C的温度下搅拌水解2~5h; 3) 将偏高领土和木炭粉粹成1.5~2mm的颗粒，然后将偏高岭土、木炭、松脂、助燃剂加 入水解釜中，在80~100°C的温度下搅拌反应20~40min; 4) 模压成块、干燥。
【专利摘要】本发明提供一种生物质燃料及其制备方法，属于新能源领域，包括以下重量份的原料：100～120份秸秆，5～10份偏高岭土，20～50份木炭，10～15份的松脂，1～3份助燃剂，5～10份浓度为25～30％的磷酸，3～5份微生物菌种；先对秸秆进行微生物发酵，然后再进过高温酸解，最后与偏高领土、木炭、松脂、助燃剂混合，使得制成的生物质燃料成块结构紧密，燃烧热值高，热值可达到5000J/kg以上，并且供能时间更加长久；并且偏高岭土与磷酸反应形成凝结形成固定的结构，有效避免燃烧时物料不易塌陷，透气性能好，能够提高热能的利用率；本发明采用秸秆作为主要原料，提高了秸秆废弃物的利用率，达到节能环保的目的。
【IPC分类】C10L5/44
【公开号】CN105482866
【申请号】CN201511018011
【发明人】谢玉山, 汪波
【申请人】黔南州山川生物科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月31日