專利名稱：一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法，尤其涉及一種利用秸稈類生物質(zhì)、農(nóng)林木材廢棄物、廢舊塑料、城市有機(jī)固體廢棄物等混合物制造比重大、 密度大的高熱值綠色固體燃料的方法，屬于生物質(zhì)制造固體燃料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，全球?qū)δ茉吹男枨笕找嬖鲩L，而作為能源的主要來源的化石燃料卻在迅速減少，因此尋求一種可再生的替代能源已成為社會普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。我國生物質(zhì)產(chǎn)生數(shù)量巨大，秸稈類生物質(zhì)、農(nóng)林木材廢棄物等每年浪費(fèi)嚴(yán)重，塑料廢棄物每年產(chǎn)生量超過1200萬噸，城市中有機(jī)固體廢棄物的數(shù)量逐年劇增，但它們分布較為分散，能量密度小，運(yùn)輸、處理都很困難，且成本高。有機(jī)固廢主要由碳、氫元素組成，具有較高的能源利用價(jià)值，但我國每年因?yàn)檫@些生物質(zhì)沒有被充利用所帶來的能源浪費(fèi)、環(huán)境污染和社會問題日益突出。目前，由于生物質(zhì)原料種類眾多，各類間物理化學(xué)特性差別很大，無論是利用燃燒產(chǎn)生的熱能，還是利用熱解、氣化產(chǎn)生的能源，都存在原料預(yù)處理難，設(shè)備對所有范圍生物質(zhì)適應(yīng)性低，利用效率低等問題。例如燃燒、氣化秸稈類生物質(zhì)的鍋爐和裝置對一些林業(yè)余物的燃燒、氣化效率不高，穩(wěn)定性不好，同樣不能有效處置城市廢棄塑料等物質(zhì)。因此，需要尋求一種高效的處理利用混合生物質(zhì)原料的方法，以獲取更多的替代能源。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)存的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法，該方法可用秸稈類生物質(zhì)、農(nóng)林木材廢棄物、廢舊塑料、城市有機(jī)固體廢棄物等多種混合物為原料，制造的綠色固體燃料比重大、密度大、熱值高，制造方法便于加工轉(zhuǎn)換，綠色固體燃料便于儲存、運(yùn)輸與連續(xù)使用。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法，包括如下具體步驟粉碎一加料一加熱一冷卻一擠壓。A)所述的粉碎是指將生物質(zhì)混合物料粉碎至平均直徑為10 30mm的顆粒。B)所述的加料是指向上述混合物中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 20%的水、5 30%的煤粉、1 3%的生石灰、5 10%的羧甲基纖維素鈉。C)所述的加熱是指將上述混合物在150 250°C下攪拌加熱1 3小時(shí)。D)所述的冷卻是指將上述混合物然以每分鐘20 30°C的降溫速率冷卻。E)所述的擠壓是指將上述混合物擠壓成固體。本發(fā)明的有益效果是1、只需要對原料進(jìn)行較小的降低粒度處理，粒度減少至平均粒度為10 30mm即可。2、在原料顆粒中添加生石灰，不僅防止污染物，也起到了催化作用。3、以羧甲基纖維素鈉為有機(jī)粘結(jié)劑，起結(jié)構(gòu)融合導(dǎo)向作用。
4、無需對生物質(zhì)混合物進(jìn)行分選，不涉及復(fù)雜的設(shè)備和工序，工藝方法簡單，便于加工轉(zhuǎn)換，成本低。5、充分利用了秸稈類生物質(zhì)、農(nóng)林木材廢棄物、塑料和煤粉的互補(bǔ)特性，通過 150 250°C的軟化、水解、裂解等復(fù)雜物理、化學(xué)過程，制造成的綠色固體燃料。6、制造的綠色固體燃料比重大、密度大、熱值高，便于儲存、運(yùn)輸與連續(xù)使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1
本發(fā)明的步驟包括粉碎一加料一加熱一冷卻一擠壓。A)將生物質(zhì)混合物料粉碎至平均直徑為IOmm的顆粒。B)向上述混合物中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的水、20%的煤粉、3%的生石灰、10%的羧甲
基纖維素鈉。C)將上述混合物在250°C下攪拌加熱1小時(shí)。D )將上述混合物然以每分鐘20 V的降溫速率冷卻。E)將上述混合物擠壓成固體燃料。其中，生物質(zhì)混合物料是秸稈類生物質(zhì)、農(nóng)林木材廢棄物、廢舊塑料或城市有機(jī)固體廢棄物。同時(shí)，本發(fā)明采用ASTM D514方法測定固體燃料的工業(yè)分析數(shù)值，元素分析采用 EA1110, CE儀器方法。通過下列Dulong公式計(jì)算其熱值
LHV=HHV-_ (W +W)(1)，
^7^=8100^+34000 (N-O/8) +2500S (2)。所得固體燃料的性能測試結(jié)果如下表，可見所得的固體燃料比重大、密度大、高熱值。
權(quán)利要求
1.一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法，其特征在于，包括如下具體步驟粉碎一加料一加熱一冷卻一擠壓，A)所述的粉碎是指將生物質(zhì)混合物料粉碎至平均直徑為10 30mm的顆粒；B)所述的加料是指向上述混合物中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 20%的水、5 30%的煤粉、 1 3%的生石灰、5 10%的羧甲基纖維素鈉；C)所述的加熱是指將上述混合物在150 250°C下攪拌加熱1 3小時(shí)；D)所述的冷卻是指將上述混合物然以每分鐘20 30°C的降溫速率冷卻；E)所述的擠壓是指將上述混合物擠壓成固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法，其特征在于，所述的生物質(zhì)混合物料是秸稈類生物質(zhì)、農(nóng)林木材廢棄物、廢舊塑料或城市有機(jī)固體廢棄物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用生物質(zhì)混合物料制造綠色固體燃料的方法，屬于生物質(zhì)制造固體燃料的技術(shù)領(lǐng)域，包括如下具體步驟粉碎→加料→加熱→冷卻→擠壓，將生物質(zhì)混合物料粉碎至平均直徑為10～30mm的顆粒，然后向其添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5～20%的水、5～30%的煤粉、1～3%的生石灰和5～10%的羧甲基纖維素鈉，在150～250℃下攪拌加熱1～3小時(shí)，然后將上述混合物以每分鐘20～30℃的降溫速率冷卻，最后擠壓成固體燃料。有益效果是以秸稈類生物質(zhì)、廢舊塑料、城市有機(jī)固體廢棄物等許多混合物為原料，進(jìn)行低熱處置，通過物質(zhì)之間的協(xié)同作用，最終制造成比重大、密度大的高熱值綠色固體燃料，便于儲存，運(yùn)輸與連續(xù)使用。
文檔編號C10L5/40GK102517113SQ20111042334
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者常春梅, 李學(xué)林, 段緒強(qiáng), 謝傳玉, 豆斌林, 閆海洲, 高猛 申請人:江蘇四方鍋爐有限公司