CN104927961A - 一种生物质颗粒燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其是一种生物质颗粒燃料及其制备方法，通过将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆进行预发酵处理，使得生物质原料的结构层发生变化，进而形成致密的组织结构，并且形成高含量的有机质物质，提高有机质组成成分，再将地沟油浇注在其中，并采用高速搅拌，使得地沟油与发酵完成的物料之间发生微观的生化反应，进而提高有机质物料的质量和品质，再结合对搅拌完成的混合物料进行发酵处理，使得有机质物料得到进一步的转化，进而提高有机质原料中的可燃物，改善有机质原料的品质，再结合助燃剂的加入以及挤压成型处理步骤，使得制备的生物质颗粒燃料的品质较优。

Description

一种生物质颗粒燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其是一种生物质颗粒燃料及其制备方法。

背景技术

煤炭占据能源构成主导地位的状况在中国已持续了几十年。近年来，随着我国石油、天然气和水能开发量的增加，煤炭在能源构成中的比例有所减少，但其主导地位仍未改变。大量化石燃料的消耗和使用，已构成环境污染的主要来源，我国许多城市的空气质量状况较差，严重威胁着城市的发展和人们的健康。由于废气排放造成的温室效应也日趋严重，随着时间的推移，天然能源会枯竭，加强可再生能源的开发利用是应对日益严重的能源危机和环保保护的必由之路，也是人类社会持续发展的必由之路。

也正是因为此原因，生物质燃料由于其可再生性的特征而得到了在能源替代领域的推广和应用，但是，现有技术中的生物质燃料均是采用原始的生物质燃料作为原料，简单的高温高压挤压成型获得的，进而导致制备的生物质燃料的品质较低，燃烧过程中的热值较低，使得制备的生物质燃料1吨仅仅只能够相当于0.5吨标煤燃烧产生的热值，甚至还更低，进而造成了生物质可利用的领域受到局限。

为此，研究一种能够产生大量热值，使得其能够替代煤炭资源，降低煤炭资源的利用率，进而降低环境污染率的绿色环保的生物质燃料成为了当前社会关注的焦点，也正是因为此原因，本研究者结合多年的实践研究，将生物质燃料的原料进行发酵处理，再进行挤压成型的研究，使得制备的颗粒性的生物质燃料的燃烧热值得到提高，进而为生物质燃料制作技术领域提供了一种新思路。

发明内容

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颗粒燃料及其制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种生物质颗粒燃料，其原料成分以重量份计为牛粪20-30份、沼渣30-50份、锯末面100-130份、地沟油17-27份、黄泥11-23份、玉米秸秆5-10份、助燃剂0.5-3.9份。

所述的原料成分以重量份计为牛粪25份、沼渣40份、锯末面120份、地沟油20份、黄泥17份、玉米秸秆8份、助燃剂2.2份。

所述的助燃剂为氯酸钾、硝酸钾中的一种。

所述的黄泥，其有机质含量为11-17％，黄泥的水分含量为13-27％。

上述述的生物质颗粒燃料的制备方法，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为30-50℃，发酵池湿度为50-65％，发酵处理20-30h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为1000-3000r/min搅拌处理1-3h，再调整发酵池的温度为55-73℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为65-73％进行发酵处理20-30天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为500-800r/min搅拌处理20-30min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至50-70目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.1-0.5mm的条，条长为0.8-1.2cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有500-800个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为1-3％，即可获得生物质颗粒燃料。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

通过将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆进行预发酵处理，使得生物质原料的结构层发生变化，进而形成致密的组织结构，并且形成高含量的有机质物质，提高有机质组成成分，再将地沟油浇注在其中，并采用高速搅拌，使得地沟油与发酵完成的物料之间发生微观的生化反应，进而提高有机质物料的质量和品质，再结合对搅拌完成的混合物料进行发酵处理，使得有机质物料得到进一步的转化，进而提高有机质原料中的可燃物，改善有机质原料的品质，再结合助燃剂的加入以及挤压成型处理步骤，使得制备的生物质颗粒燃料的品质较优。

本发明尤其是结合对生物质颗粒燃料的表面进行微孔的设置，进而提高了在燃烧过程中的充分性，进而提高了生物质颗粒燃料在燃烧过程中的热值，进而降低了燃烧产生的灰分量，改善了生物质颗粒燃料的燃烧质量。

本发明中通过对原料的配比进行合理设计，进而使得制备的生物质颗粒燃料的品质和可燃烧结构较优，进而提高了生物质颗粒燃料的品质和质量，并且，该发明中的原料易得，制备工艺流程短、能耗低，降低了生物质颗粒燃料的制备成本，并且本发明的一吨生物质颗粒燃料燃烧产生的热值相当于0.53-0.60吨标煤燃烧产生的热值。

具体实施方式

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。

实施例1

一种生物质颗粒燃料，其原料成分以重量计为牛粪20kg、沼渣30kg、锯末面100kg、地沟油17kg、黄泥11kg、玉米秸秆5kg、助燃剂0.5kg。

所述的助燃剂为氯酸钾。

所述的黄泥，其有机质含量为11％，黄泥的水分含量为13％。

上述的生物质颗粒燃料的制备方法，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为30℃，发酵池湿度为50％，发酵处理20h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为1000r/min搅拌处理1h，再调整发酵池的温度为55℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为65％进行发酵处理20天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为500r/min搅拌处理20min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至50目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.1mm的条，条长为0.8cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有500个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为1％，即可获得生物质颗粒燃料。

实施例2

一种生物质颗粒燃料，其原料成分以重量计为牛粪30kg、沼渣50kg、锯末面130kg、地沟油27kg、黄泥23kg、玉米秸秆10kg、助燃剂3.9kg。

所述的助燃剂为硝酸钾。

所述的黄泥，其有机质含量为17％，黄泥的水分含量为27％。

上述述的生物质颗粒燃料的制备方法，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为50℃，发酵池湿度为65％，发酵处理30h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为3000r/min搅拌处理3h，再调整发酵池的温度为73℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为73％进行发酵处理30天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为800r/min搅拌处理30min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至70目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.5mm的条，条长为1.2cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有800个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为3％，即可获得生物质颗粒燃料。

实施例3

一种生物质颗粒燃料，其原料成分以重量计为牛粪25kg、沼渣40kg、锯末面120kg、地沟油20kg、黄泥17kg、玉米秸秆8kg、助燃剂2.2kg。

所述的助燃剂为氯酸钾。

所述的黄泥，其有机质含量为13％，黄泥的水分含量为19％。

上述述的生物质颗粒燃料的制备方法，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为40℃，发酵池湿度为55％，发酵处理25h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为2000r/min搅拌处理2h，再调整发酵池的温度为63℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为69％进行发酵处理25天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为700r/min搅拌处理25min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至60目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.3mm的条，条长为1.1cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有700个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为2％，即可获得生物质颗粒燃料。

实施例4

一种生物质颗粒燃料，其原料成分以重量计为牛粪20kg、沼渣30kg、锯末面130kg、地沟油27kg、黄泥23kg、玉米秸秆10kg、助燃剂2.7kg。

所述的助燃剂为硝酸钾。

所述的黄泥，其有机质含量为15％，黄泥的水分含量为23％。

上述述的生物质颗粒燃料的制备方法，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为35℃，发酵池湿度为57％，发酵处理23h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为1500r/min搅拌处理3h，再调整发酵池的温度为59℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为69％进行发酵处理29天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为600r/min搅拌处理21min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至57目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.4mm的条，条长为0.9cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有600个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为2％，即可获得生物质颗粒燃料。

实施例5

一种生物质颗粒燃料，其原料成分以重量份计为牛粪29kg、沼渣46kg、锯末面101kg、地沟油19kg、黄泥11kg、玉米秸秆7kg、助燃剂1.4kg。

所述的助燃剂为硝酸钾。

所述的黄泥，其有机质含量为17％，黄泥的水分含量为13％。

上述述的生物质颗粒燃料的制备方法，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为30℃，发酵池湿度为50％，发酵处理30h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为3000r/min搅拌处理1h，再调整发酵池的温度为73℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为65％进行发酵处理20天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为800r/min搅拌处理30min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至50目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.1mm的条，条长为1.2cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有800个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为1％，即可获得生物质颗粒燃料。

Claims (5)

1.一种生物质颗粒燃料，其特征在于，其原料成分以重量份计为牛粪20-30份、沼渣30-50份、锯末面100-130份、地沟油17-27份、黄泥11-23份、玉米秸秆5-10份、助燃剂0.5-3.9份。

2.如权利要求1所述的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的原料成分以重量份计为牛粪25份、沼渣40份、锯末面120份、地沟油20份、黄泥17份、玉米秸秆8份、助燃剂2.2份。

3.如权利要求1或2所述的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的助燃剂为氯酸钾、硝酸钾中的一种。

4.如权利要求1或2所述的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的黄泥，其有机质含量为11-17％，黄泥的水分含量为13-27％。

5.如权利要求1-4任一项所述的生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于，将牛粪、沼渣、锯末面、黄泥、玉米秸秆按照配比进行混合后，再将其置于发酵池中，控制发酵池温度为30-50℃，发酵池湿度为50-65％，发酵处理20-30h后，再将地沟油浇注入发酵池中，并采用搅拌速度为1000-3000r/min搅拌处理1-3h，再调整发酵池的温度为55-73℃，发酵池中为无氧环境，并且其湿度为65-73％进行发酵处理20-30天，再在无氧环境下加入助燃剂，并采用搅拌速度为500-800r/min搅拌处理20-30min后，再对发酵池降温处理至温度为常温，并敞开发酵池，将发酵池中物料转入粉碎机中粉碎至50-70目，再将其送入挤压成型机中，挤压成直径为0.1-0.5mm的条，条长为0.8-1.2cm，并且在垂直于条长的方向上设置有微孔，每个条上设置有500-800个微孔，再将其送入干燥室干燥至水分含量为1-3％，即可获得生物质颗粒燃料。