CN105861099A - 一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法。包括生物质物料的粉碎:粉碎后的生物质物料中加入黏土颗粒,将生物质物料与黏土颗粒搅拌,搅拌时间在5‑10min;通过将生物质物料与黏土颗粒得混合物挤压成棒状或块状;成型的生物质燃料在无氧的条件下,温度300℃‑400℃的范围,以100℃、200℃、300℃的温度递增梯度进行快速热处理,处理时间为1‑5s。本发明通过采用快速热处理将制备生物质燃料的生物质物料进行处理,除去生物质燃料中的副产品,如硫化物等,提纯生物质燃料,保证生物质燃料的品质;而且,通过在对生物质物料进行挤压成型时,加入黏土后提高生物质燃料的粘接性和致密性。
Description
技术领域
本发明属于生物质技术领域,特别是涉及一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法。
背景技术
生物质燃料成型是将秸秆、稻壳、木屑等生物质废弃物,用机械加压的方法,使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。压缩生物质成型燃料具有体积小、密度大、储运方便、热值高、燃烧稳定等优点。然而,生物质独特的纤维结构,导致连续加料困难,粉碎能耗较高;生物质原料密度小、无粘结性,在压制过程中通常伴随着原始颗粒的弹性变形、表面破坏和塑性变形,这个过程要消耗大量的能量;生物质原料种类和含水量变化范围宽,导致成型困难且燃料品质不一,燃料点火和燃烧性能波动较大。这些因素导致生物质成型燃料成本偏高,难以大规模推广。
现有的生物质多为直接将生物材料直接挤压成型生物燃料,使得生物燃料中掺杂不少有害物质,而且,直接采用生物质物料进行制备燃料,缺少中和其中的酸性物质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,通过采用快速热处理将制备生物质燃料的生物质物料进行处理,除去生物质燃料中的副产品,在对生物质物料进行挤压成型时,加入黏土后提高生物质燃料的粘接性和致密性,解决了现有的生物燃料中掺杂不少有害物质,而且,直接采用生物质物料进行制备燃料,缺少中和其中的酸性物质等问题。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明为一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,包括如下步骤,
a生物质物料的粉碎:将生物质物料粉碎成颗粒状,颗粒长度在1-3cm的范围;
b黏土的添加:在步骤a粉碎后的生物质物料中加入黏土颗粒,所述生物质物料的重量份为80%,黏土颗粒的重量份为20%;
其中,所述黏土颗粒的长度在1mm-3mm;
c搅拌混合:将步骤b中的生物质物料与黏土颗粒搅拌,搅拌时间在5-10min;
e生物质燃料成型:通过将生物质物料与黏土颗粒得混合物挤压成棒状或块状;
f热处理:将步骤e成型的生物质燃料在无氧的条件下,温度300℃-400℃的范围,以100℃、200℃、300℃的温度递增梯度进行快速热处理,处理时间为1-5s。
进一步地,所述生物质物料采用含木质纤维素的各种农作物秸秆和木材。
进一步地,所述黏土的水分含量为20%-50%的范围,通过黏土的水分与生物质进行混合,提高制备生物质燃料的粘接性,而且,经过热处理后,黏土挥发掉水分,与生物质颗粒形成固结,提高生物质燃料的结构紧密性。
进一步地,所述f热处理中,通过通入惰性气体形成无氧环境,惰性气体采用氮气。
本发明具有以下有益效果:
本发明通过采用快速热处理将制备生物质燃料的生物质物料进行处理,除去生物质燃料中的副产品,如硫化物等,提纯生物质燃料,保证生物质燃料的品质;而且,通过在对生物质物料进行挤压成型时,加入黏土后提高生物质燃料的粘接性和致密性。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明为一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,包括如下步骤,
(1)生物质物料的粉碎:将生物质物料粉碎成颗粒状,颗粒长度在1-3cm的范围;生物质物料采用含木质纤维素的各种农作物秸秆和木材。
(2)黏土的添加:在步骤a粉碎后的生物质物料中加入黏土颗粒,所述生物质物料的重量份为80%,黏土颗粒的重量份为20%;
其中,所述黏土颗粒的长度在1mm-3mm;黏土的水分含量为20%-50%的范围,通过黏土的水分与生物质进行混合,提高制备生物质燃料的粘接性,而且,经过热处理后,黏土挥发掉水分,与生物质颗粒形成固结,提高生物质燃料的结构紧密性。
(3)搅拌混合:将步骤b中的生物质物料与黏土颗粒搅拌,搅拌时间在5-10min;
(4)生物质燃料成型:通过将生物质物料与黏土颗粒得混合物挤压成棒状或块状;
(5)热处理:将步骤e成型的生物质燃料在无氧的条件下,温度300℃-400℃的范围,以100℃、200℃、300℃的温度递增梯度进行快速热处理,处理时间为1-5s。通过通入惰性气体形成无氧环境,惰性气体采用氮气。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,其特征在于:包括如下步骤,
a生物质物料的粉碎:将生物质物料粉碎成颗粒状,颗粒长度在1-3cm的范围;
b黏土的添加:在步骤a粉碎后的生物质物料中加入黏土颗粒,所述生物质物料的重量份为80%,黏土颗粒的重量份为20%;
其中,所述黏土颗粒的长度在1mm-3mm;
c搅拌混合:将步骤b中的生物质物料与黏土颗粒搅拌,搅拌时间在5-10min;
e生物质燃料成型:通过将生物质物料与黏土颗粒得混合物挤压成棒状或块状;
f热处理:将步骤e成型的生物质燃料在无氧的条件下,温度300℃-400℃的范围,以100℃、200℃、300℃的温度递增梯度进行快速热处理,处理时间为1-5s。
2.根据权利要求1所述的一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,其特征在于,所述生物质物料采用含木质纤维素的各种农作物秸秆和木材。
3.根据权利要求1所述的一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,其特征在于,所述黏土的水分含量为20%-50%的范围。
4.根据权利要求1所述的一种基于黏土改性生物质燃料的热处理成型方法,其特征在于,所述f热处理中,通过通入惰性气体形成无氧环境。
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