CN112500900A - 一种生物质燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质燃料，其原料按重量份包括：杨树木屑35‑45份、玉米秸秆25‑35份、增氧剂2‑3份、粘结剂10‑12份、膨松剂10‑15份。本发明还公开了上述生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：S1、将杨树木屑和玉米秸秆粉碎至粒径为2‑2.5mm后混匀得到混合物，然后将混合物与水、纤维素酶混匀，酶解24‑36h，过滤，干燥滤饼得到中间物料；S2、将中间物料、增氧剂、粘结剂、膨松剂混匀，压缩成型得到生物质燃料。本发明制备的生物质燃料可以充分燃烧。

Description

一种生物质燃料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种生物质燃料及其制备方法。
背景技术
随着石油、煤炭等资源的日益枯竭，生物质燃料开始逐渐受到人们的重视。生物质燃料大都取材于农业生产中所产生的废弃物，例如秸秆、谷壳等。但是现有的生物质燃料加工技术一般是将原料粉碎后压缩成紧密的颗粒状燃料，由于原料颗粒压缩比大，在燃烧时颗粒内部与氧气接触较少，难以完全、充分的燃烧，造成能量浪费。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种生物质燃料及其制备方法，本发明制备的生物质燃料可以充分燃烧。
本发明提出的一种生物质燃料，其原料按重量份包括：杨树木屑35-45份、玉米秸秆25-35份、增氧剂2-3份、粘结剂10-12份、膨松剂10-15份。
优选地，粘结剂为糠醛渣、粘土、糊化淀粉。
优选地，糠醛渣、粘土、糊化淀粉的重量比为2-3:1:3-4。
优选地，膨松剂为碳酸氢钠、稻壳活性炭。
优选地，碳酸氢钠、稻壳活性炭的重量比为1:5-7。
优选地，增氧剂为硝酸钾和过氧化钠。
优选地，硝酸钾和过氧化钠的重量比为0.5:0.5-1。
本发明还提出了上述生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将杨树木屑和玉米秸秆粉碎至粒径为2-2.5mm后混匀得到混合物，然后将混合物与水、纤维素酶混匀，酶解24-36h，过滤，干燥滤饼得到中间物料；
S2、将中间物料、增氧剂、粘结剂、膨松剂混匀，压缩成型得到生物质燃料。
优选地，在S1中，混合物、水、纤维素酶的重量比为1:20-40:0.05-0.1。
优选地，在S1中，中间物料的含水量为12-15％。
有益效果：
本发明选用碳酸氢钠、稻壳活性炭作为膨松剂，改善生物质燃料的内部结构，选用硝酸钾和过氧化钠作为增氧剂，增加生物质燃料燃烧时，与氧气的接触量；增氧剂与膨松剂相互配合，使得生物质燃料可以充分燃烧，提高热值；选用糠醛渣、粘土、糊化淀粉作为粘结剂，可以提高生物质燃料的抗变形、抗滚碎、抗跌碎等性能，提高生物质燃料的物理性能和耐久性；选用纤维素酶对杨树木屑和玉米秸秆进行酶解，提高木质素的含量，并选择适宜的粒径和含水量，使得生物质燃料具有适宜的成型密度，使得生物质燃料具有良好的物理性能，并能充分燃烧。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种生物质燃料，其原料按重量份包括：杨树木屑35份、玉米秸秆35份、增氧剂2份、粘结剂12份、膨松剂10份；
其中，粘结剂为糠醛渣、粘土、糊化淀粉；糠醛渣、粘土、糊化淀粉的重量比为2:1:4；
膨松剂为碳酸氢钠、稻壳活性炭；碳酸氢钠、稻壳活性炭的重量比为1:5；
增氧剂为硝酸钾和过氧化钠；硝酸钾和过氧化钠的重量比为0.5:1。
上述生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将杨树木屑和玉米秸秆粉碎至粒径为2.5mm后混匀得到混合物，然后将混合物与水、纤维素酶混匀，酶解24h，过滤，干燥滤饼得到含水量为15％的中间物料，其中，混合物、水、纤维素酶的重量比为1:20:0.1；
S2、将中间物料、增氧剂、粘结剂、膨松剂混匀，压缩成型得到生物质燃料。
实施例2
一种生物质燃料，其原料按重量份包括：杨树木屑45份、玉米秸秆25份、增氧剂3份、粘结剂10份、膨松剂15份；
其中，粘结剂为糠醛渣、粘土、糊化淀粉；糠醛渣、粘土、糊化淀粉的重量比为3:1:3；
膨松剂为碳酸氢钠、稻壳活性炭；碳酸氢钠、稻壳活性炭的重量比为1:7；
增氧剂为硝酸钾和过氧化钠；硝酸钾和过氧化钠的重量比为0.5:0.5。
上述生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将杨树木屑和玉米秸秆粉碎至粒径为2mm后混匀得到混合物，然后将混合物与水、纤维素酶混匀，酶解36h，过滤，干燥滤饼得到含水量为12％的中间物料，其中，混合物、水、纤维素酶的重量比为1:40:0.05；
S2、将中间物料、增氧剂、粘结剂、膨松剂混匀，压缩成型得到生物质燃料。
实施例3
一种生物质燃料，其原料按重量份包括：杨树木屑40份、玉米秸秆30份、增氧剂2.5份、粘结剂11份、膨松剂12.5份；
其中，粘结剂为糠醛渣、粘土、糊化淀粉；糠醛渣、粘土、糊化淀粉的重量比为2.5:1:3.5；
膨松剂为碳酸氢钠、稻壳活性炭；碳酸氢钠、稻壳活性炭的重量比为1:6；
增氧剂为硝酸钾和过氧化钠；硝酸钾和过氧化钠的重量比为0.5:0.7。
上述生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将杨树木屑和玉米秸秆粉碎至粒径为2.5mm后混匀得到混合物，然后将混合物与水、纤维素酶混匀，酶解30h，过滤，干燥滤饼得到含水量为14％的中间物料，其中，混合物、水、纤维素酶的重量比为1:30:0.07；
S2、将中间物料、增氧剂、粘结剂、膨松剂混匀，压缩成型得到生物质燃料。
依据GB/T213-2008《煤的发热量测定方法》和GB/T212-2008《煤的工业分析方法》检测实施例1-3中制得的生物质燃料，结果如下表所示：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3
外观 表面光滑 表面光滑 表面光滑
抗跌碎强度％ 96 95 97
热值MJ/kg 18.6 18.5 18.8
燃烧效率％ 96.2 96.0 96.2
灰分％ 8.42 9.14 8.85
备注：抗跌碎强度的检测方法为：将待测生物质燃料从4m高的地方自由降落到光滑的水泥地上，重复10次，称量跌落前、跌落10次后的生物质燃料重量，抗跌碎强度％＝跌落前重量/跌落10次后重量*100％。
由上表可以看出，本发明具有良好的燃烧效率，灰分较少，且抗跌碎性能好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物质燃料，其特征在于，其原料按重量份包括：杨树木屑35-45份、玉米秸秆25-35份、增氧剂2-3份、粘结剂10-12份、膨松剂10-15份。
2.根据权利要求1所述生物质燃料，其特征在于，粘结剂为糠醛渣、粘土、糊化淀粉。
3.根据权利要求2所述生物质燃料，其特征在于，糠醛渣、粘土、糊化淀粉的重量比为2-3:1:3-4。
4.根据权利要求1-3任一项所述生物质燃料，其特征在于，膨松剂为碳酸氢钠、稻壳活性炭。
5.根据权利要求4所述生物质燃料，其特征在于，碳酸氢钠、稻壳活性炭的重量比为1:5-7。
6.根据权利要求1-5任一项所述生物质燃料，其特征在于，增氧剂为硝酸钾和过氧化钠。
7.根据权利要求6所述生物质燃料，其特征在于，硝酸钾和过氧化钠的重量比为0.5:0.5-1。
8.一种如权利要求1-7任一项所述生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将杨树木屑和玉米秸秆粉碎至粒径为2-2.5mm后混匀得到混合物，然后将混合物与水、纤维素酶混匀，酶解24-36h，过滤，干燥滤饼得到中间物料；
S2、将中间物料、增氧剂、粘结剂、膨松剂混匀，压缩成型得到生物质燃料。
9.根据权利要求8所述生物质燃料的制备方法，其特征在于，在S1中，混合物、水、纤维素酶的重量比为1:20-40:0.05-0.1。
10.根据权利要求8或9所述生物质燃料的制备方法，其特征在于，在S1中，中间物料的含水量为12-15％。
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