CN108774559A - 一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法 - Google Patents

一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其包括如下组分：木屑、农作物秸秆、煤焦油渣、氯化法钛渣、地沟油。高压条件下，加工成圆柱形颗粒。本发明制得的生物质颗粒燃料，生产成本低，灰分少，易成型，燃烧热值高，燃烧时间长，利用煤焦油废弃物作粘结剂，具有优良的防潮防霉性能，同时也保护环境，燃烧无异味，燃烧后的废渣可做环保建材的原料，改善了生物质颗粒燃料易潮易霉变的缺点，拓宽了生物质颗粒燃料的应用条件，延长了贮存时间。

Description

一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法
技术领域
本发明涉及生物质燃料领域，具体涉及一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法。
背景技术
近年来，钛白粉工业蓬勃发展。仅2017年，我国年产钛白粉287万吨。经过半个世纪的发展，我国已基本掌握氯化法生产钛白粉工艺的核心技术，但氯化渣处理仍是行业内技术难题，而且大量的氯化法钛渣处理也是钛白粉生产中环保治理的重点和难点。随着我国生物质成型燃料产业的规模化、商品化程度逐年提高，市场发展迅猛。生物质燃料具有高效、洁净、无污染等优点，但是由于生物质本身能量密度低、燃烧速率不稳定、贮存和运输困难易吸水霉变等缺点导致其直接利用受到限制。生物质致密成型做成生物质颗粒是解决运输贮存利用问题的有效方法，但颗粒的含水量直接影响燃料的点火难易、燃烧热值、颗粒密度、成型难易、灰料结渣等性能，导致现有的生物质颗粒燃料无法满足防潮防霉需求，且长期贮存易产生吸潮霉变、点火难、点火时间长和臭气味污染、燃烧效率低等问题，需要加以改性以获得防潮防霉的方便贮存且不影响性能的生物质颗粒燃料。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种防潮防霉生物质颗粒燃料,由以下重量份的原料制成：木屑20～40份、农作物秸秆10～40份、煤焦油渣10～30份、氯化法钛渣10～30份、地沟油0.1～0.5份、固硫剂0.1～0.5份。
一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别将木屑、农作物秸秆、经干燥、粉碎、混合、压制成型后，继续进行热解反应，冷却后再次粉碎成粉末状备用；(2)用酸性水将氯化法钛渣溶解，一次过滤固体废渣,收得未反应的高钛渣和石油焦，滤液用石灰乳中和滤液经过滤蒸发得到固体氯化钙；(3)将步骤(1)的混合状粉末与步骤(2)的未反应的高钛渣和石油焦以及氯化钙混合均匀后，加入固硫剂、地沟油、粘结剂进行混合均匀，送入挤压成型机，以高压挤压成直径为4-6mm，长度为8-18cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
进一步的，第(3)步中所述的粘结剂是通过煤焦油渣置于水浴锅中在60℃下搅拌加热15min制得。
进一步的，第(3)步中所述的干燥温度为90℃。
进一步的，第(3)步中所述的挤压成型压力为10～100MPa。
进一步的，第(3)步中所述的挤压成型温度为200～300℃。
进一步的，第(3)步中所述的固硫剂为普通钙基固硫剂。
本发明的有益效果：本发明提供的防潮防霉生物质颗粒燃料的制备过程中，选择日常难以处理，常污染环境，主要成分为高钛渣、石油焦、氯化钙以及氢氧化铁的氯化法钛渣 经处理后，与生物质颗粒常用的农作物秸秆、木屑混合。辅以固定碳含量高，发热量高，灰分少，且能起良好粘接作用的煤焦油渣和起润滑疏水作用的少量地沟油和。氯化法钛渣含有的二氧化钛，本身是一种光催化型的抗菌剂，且能在材料表面形成保护膜，减少水的吸附，且燃烧时促进成炭，保护残炭，有利于提高燃烧时间。钛渣含有的石油焦热值高，灰分少，含水率低，适于用作燃料。钛渣含有的氯化钙颗粒和木质素在压缩过程中消耗的能量低并且疏水好，同时增强颗粒的机械强度和燃烧性能。但煤焦油渣、石油焦的着火温度相对较高，使用条件受到限制。燃料热值低，但着火温度低的木屑、农作物秸秆、稻壳粉的加入可有效降低燃料的着火点和燃尽温度。多种疏水作用相辅相成，互相补充，起到了很好的协同作用，更进一步降低燃料的着火点。减少水分后，也随之破坏了霉菌的生长环境，降低了燃料使用时产生异味的可能性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，生产成本低，灰分少，燃烧热值高，燃烧时间长，有效的保护环境并解决燃料问题，综合特性良好，推广使用价值较高。其主要氯化法钛渣、农作物秸秆、木屑等原料制成方便贮存、生产成本低、能耗低、灰分少、燃烧热值高、燃烧时间长的防潮防霉生物质颗粒燃料，解决果氯化法钛渣和煤焦油渣的处理问题，拓宽了生物质颗粒燃料的应用条件，且延长了贮存时间。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种防潮防霉生物质颗粒燃料,由以下重量份的原料制成：木屑20份、农作物秸秆20份、煤焦油渣15份、氯化法钛渣15份、地沟油0.5份、固硫剂0.5份。
一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别将木屑、农作物秸秆、经干燥、粉碎、混合、压制成型后，继续进行热解反应，冷却后再次粉碎成粉末状备用；(2)用酸性水将氯化法钛渣溶解，一次过滤固体废渣,收得未反应的高钛渣和石油焦，滤液用石灰乳中和，滤液经过滤蒸发得到固体氯化钙；(3)将步骤(1)的混合状粉末与步骤(2)的未反应的高钛渣和石油焦以及氯化钙混合均匀后，加入固硫剂、地沟油、粘结剂进行混合均匀，送入挤压成型机，以高压挤压成直径为4-6mm，长度为8-18cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
进一步的，第(3)步中所述的粘结剂是通过煤焦油渣置于水浴锅中在60℃下搅拌加热15min。
进一步的，第(3)步中所述的干燥温度为90℃。
进一步的，第(3)步中所述的挤压成型压力为10～100MPa。
进一步的，第(3)步中所述的挤压成型温度为200～300℃。
进一步的，第(3)步中所述的固硫剂为普通钙基固硫剂。
实施例2
一种防潮防霉生物质颗粒燃料,由以下重量份的原料制成：木屑30份、农作物秸秆20份、煤焦油渣15份、氯化法钛渣30份、地沟油0.5份、固硫剂0.5份。
一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：(1)分别将木屑、农作物秸秆、经干燥、粉碎、混合、压制成型后，继续进行热解反应，冷却后再次粉碎成粉末状备用；(2)用酸性水将氯化法钛渣溶解，一次过滤固体废渣,收得未反应的高钛渣和石油焦，滤液用石灰乳中和，滤液经过滤蒸发得到固体氯化钙；(3)将步骤(1)的混合状粉末与步骤(2)的未反应的高钛渣和石油焦以及氯化钙混合均匀后，加入固硫剂、地沟油、粘结剂进行混合均匀，送入挤压成型机，以高压挤压成直径为4-6mm，长度为8-18cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
进一步的，第(3)步中所述的粘结剂是通过煤焦油渣置于水浴锅中在60℃下搅拌加热15min。
进一步的，第(3)步中所述的干燥温度为90℃。
进一步的，第(3)步中所述的挤压成型压力为10～100MPa。
进一步的，第(3)步中所述的挤压成型温度为200～300℃。
进一步的，第(3)步中所述的固硫剂为普通钙基固硫剂。
对比例1
本对比例与实施例1相比，在原料称取步骤中，省去煤焦油渣成分，除此外的方法步骤均相同。
对比例2
本对比例与实施例2相比，在原料称取步骤中，省去氯化法钛渣成分，除此外的方法步骤均相同。
实施例和对比例防潮防霉的指标评定：
将实施例1组、实施例2组和对比例1组及对比例2组的生物质颗粒燃料，经同一菌种培养液处理后置于温度为25℃，湿度为90%的环境中进行防潮防霉的效果检测，实施例和对比例生物质颗粒燃料的防潮防霉的性能评定见表1。
表1：实施例和对比例抗防潮防霉的性能评定
项目 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
30天后含水量 19% 17% 23% 43%
出现发霉/(天) 87～89 91～93 7～9 3～5
表1的结果表明，经检验可知，对比例1组和对比例2组很短时间就出现了发霉现象，而实施例1组生物质颗粒燃料87～89天后才有少量发霉现象，实施例2组生物质颗粒燃料91～93天后才有少量发霉现象，正常贮藏和使用条件下，可以保持半年内不会出现发霉现象，说明本发明提供的生物质颗粒燃料具有理想的防潮防霉性能。

Claims (7)

1.一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于，由下列重量份数的原料制成：
木屑20～40份、农作物秸秆10～40份、煤焦油渣10～30份、氯化法钛渣10～30份、地沟油0.1～0.5份、固硫剂0.1～0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别将木屑、玉米芯、农作物秸秆、经干燥、粉碎、混合、压制成型后，继续进行热解反应，冷却后再次粉碎成粉末状备用；(2)用酸性水将氯化法钛渣溶解，一次过滤固体废渣,收得未反应的高钛渣和石油焦，滤液用石灰乳中和，滤液经过滤蒸发得到固体氯化钙；(3)将步骤(1)的混合状粉末与步骤(2)的未反应的高钛渣和石油焦以及氯化钙混合均匀后，加入固硫剂、地沟油、粘结剂进行混合均匀，送入挤压成型机，以高压挤压成直径为4-6mm，长度为8-18cm的圆柱形颗粒，干燥，出料。
3.根据权利要求2所述的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂是通过煤焦油渣置于水浴锅中在60℃下搅拌加热15min制得。
4.根据权利要求2所述的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤中干燥温度为90℃。
5.根据权利要求2所述的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤中挤压成型压力为10～100MPa。
6.根据权利要求2所述的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤中挤压成型温度为200～300℃。
7.根据权利要求2所述的一种防潮防霉生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：所述的固硫剂为普通钙基固硫剂。
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