本發(fā)明涉及生物質燃料加工
技術領域：
，具體是一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法。
背景技術：
：長期以來，石油、天然氣、煤炭等化石燃料一直是人類消耗的主要能源，并為人類經濟的繁榮、社會的進步和生活水平的提高做出了很大的貢獻。但由于煤、石油和天然氣等礦物資源是不可再生的，資源是有限的，正面臨著逐漸枯竭的危險。近年來，能源、環(huán)境問題日漸突出，能源價格持續(xù)上漲，全世界研發(fā)生物能源成為熱點。我國是一個農業(yè)大國，生物質能資源十分豐富。但農作物下腳料的使用率僅達到20-30%，農作物廢棄物約有一半棄于荒野未能利用甚至焚燒，不但不能得到綜合利用，造成資源的嚴重浪費，且污染環(huán)境。生物質致密成型技術能夠充分綜合利用植物資源制備生物質成型燃料，能有效緩解當今的能源危機問題。生物質成型燃料是利用致密成型技術將生物質加工成容易儲藏和方便使用的生物質顆?；虬魻?、塊狀燃料，具有體積小、容量大、熱值高、燃燒火力旺、原料普遍易取、可再生等特性，燃燒過程中排渣少、煙塵和二氧化硫含量低、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，是煤和薪柴優(yōu)秀的替代燃料。我國20世紀80年代引進國外技術開始研究開發(fā)生物質成型技術，目前已初具規(guī)模．經過不斷的研究與開發(fā)，已經取得了較大的發(fā)展，全國研究生產成型設備的企業(yè)或科研單位已有幾十家。但我國生物質成型燃料現(xiàn)在仍存在著較大問題，加工工藝復雜、難度大、能耗大、成本高；成型燃料實熱值、含水率和灰分難以控制；成型燃料在燃燒過程中容易結渣、易積灰，從而使得燃料燃燒不充分，不僅污染環(huán)境還腐蝕了生產設備；由于加工制粒的原料是高纖維材料，原料松散、尺寸和材質多樣化，在顆粒成型時難壓制成密實顆粒狀；成型的顆粒表面粗糙、形狀多樣也影響了銷售量，這些問題嚴重的制約了生物質成型燃料的大規(guī)模生產。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的針對當前生物質燃料制備存在的問題，提供一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法。本方法制備得到的生物質燃料具有密度小、熱值高、灰分少、產品的內部空隙小、不松散、防潮性能好、能夠長期保存等優(yōu)點。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法，是以重量比為100:8-12:5-10:10-15:2-4:10-15:5-8的劍麻渣粉末、氧化鎂、錳礦渣、淀粉、硫酸鈰、羧甲基纖維素鈉膠漿和環(huán)氧瀝青為原料，通過粉碎、成型、干燥等工序制得，所述方法具體操作步驟如下：（1）將劍麻渣加入脫水機脫水干燥后，再加入粉碎機粉碎成粒徑為1-2mm的劍麻渣粉末；（2）將劍麻渣粉末、氧化鎂、錳礦渣、淀粉和硫酸鈰加入攪拌器，再加入適量水攪拌成糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600-800℃下焙燒2-3h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿和環(huán)氧瀝青混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為100-120℃，壓力為50-80Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料烘干，冷卻至室溫，包裝，即得生物質成型燃料產品。優(yōu)選的，以上步驟（1）所述脫水干燥是將劍麻渣干燥至含水量10%。優(yōu)選的，以上步驟（2）所述攪拌是在轉速為300-500r/min下攪拌20-30min。優(yōu)選的，以上步驟（3）所述焙燒的升溫速率為5-10℃/min。優(yōu)選的，以上所述羧甲基纖維素鈉膠漿的質量濃度為10%。優(yōu)選的，以上步驟（5)所述烘干是將成型燃料在溫度為60-80℃下烘干至含水量為5-8%。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果為：1、本發(fā)明使用麻渣加工剩余的廢棄物劍麻渣作為主要原料，原料來源廣泛、價格低廉，不僅綜合利用了廢棄物，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，還能有效地緩解當今的能源危機問題，同時生物質成型燃料燃燒后炭灰又可用作肥料，擴大劍麻的產業(yè)鏈。2、本發(fā)明通過錳礦石和硫酸鈰的共同作用，可降低成型燃料的燃點，提高燃料灰分的熔點，解決當前生物質成型燃料在燃燒過程中易結渣、易積灰、燃燒不充分的問題。3、本發(fā)明在生物質成型燃料中加入羧甲基纖維素鈉和環(huán)氧瀝青，由于羧甲基纖維素鈉和環(huán)氧瀝青具有較強的粘結性和吸附性，從而使得到的產品致密、不松散，不易潮解，能長期保存，同時能夠吸附燃料在燃燒過程中產生的有害氣體。4、本發(fā)明在成型燃料中加入氧化鎂，在燃料燃燒過程中能起到助燃作用，使成型燃料的反應活性得到提高，能夠達到充分完全燃燒的效果；氧化鎂在燃燒過程中起到固硫的作用，使二氧化硫反應生成硫酸鎂，從而減少二氧化硫廢氣的排放；同時還具有粘結、防水及增強的效果。5、本發(fā)明制備的生物質成型燃料產品的技術指標：熱值控制為15-18MJ/kg,灰分含量為2.0-3.5%，吸水率為10-12%，各項性能優(yōu)于當前市售的產品。6、本發(fā)明方法具有制備工藝簡單、耗能低、生產效率高、成型率高、成本低等優(yōu)點，制得的生物質燃料密度小、熱值高、灰分少、產品的內部空隙小、不松散、防潮性能好、能夠長期保存，適用于工業(yè)化生產。具體實施方式下面將結合具體實施例對本發(fā)明進一步說明，但不限于本發(fā)明的保護范圍。實施例1一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法，具體操作步驟如下：（1）將劍麻渣加入脫水機脫水干燥至含水量為10%，再加入粉碎機粉碎成粒徑為1.0mm的劍麻渣粉末；（2）將劍麻渣粉末100kg、氧化鎂10kg、錳礦渣5kg、淀粉10kg和硫酸鈰2kg加入攪拌器，再加入200kg水，在轉速為300r/min下攪拌30min，得到糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為600℃下焙燒3h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿12kg和環(huán)氧瀝青5kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為100℃，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為80℃下烘干至含水量為8%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質成型燃料產品。實施例2一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法，具體操作步驟如下：（1）將劍麻渣加入脫水機脫水干燥至含水量為10%，再加入粉碎機粉碎成粒徑為1.5mm的劍麻渣粉末；（2）將劍麻渣粉末100kg、氧化鎂8kg、錳礦渣8kg、淀粉12kg和硫酸鈰3kg加入攪拌器，再加入180kg水，在轉速為500r/min下攪拌20min，得到糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為700℃下焙燒2.5h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿10kg和環(huán)氧瀝青8kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為120℃，壓力為60Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為60℃下烘干至含水量為8%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質成型燃料產品。實施例3一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法，具體操作步驟如下：（1）將劍麻渣加入脫水機脫水干燥至含水量為10%，再加入粉碎機粉碎成粒徑為2.0mm的劍麻渣粉末；（2）將劍麻渣粉末100kg、氧化鎂12kg、錳礦渣8kg、淀粉15kg和硫酸鈰4kg加入攪拌器，再加入200kg水，在轉速為500r/min下攪拌30min，得到糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為800℃下焙燒2h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿15kg和環(huán)氧瀝青6kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為110℃，壓力為80Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為80℃下烘干至含水量為5%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質成型燃料產品。實施例4一種利用劍麻渣制備生物質成型燃料的方法，具體操作步驟如下：（1）將劍麻渣加入脫水機脫水干燥至含水量為10%，再加入粉碎機粉碎成粒徑為1.0mm的劍麻渣粉末；（2）將劍麻渣粉末100kg、氧化鎂10kg、錳礦渣10kg、淀粉12kg和硫酸鈰3kg加入攪拌器，再加入200kg水，在轉速為500r/min下攪拌30min，得到糊狀物；（3）取上述糊狀物放入馬沸爐，在溫度為700℃下焙燒3h，得炭化物；（4）將炭化物與羧甲基纖維素鈉膠漿15kg和環(huán)氧瀝青7kg混合均勻后，得到的混合物料輸送至成型機，在溫度為120℃，壓力為70Mpa下擠壓成型，得成型燃料；（5）將成型燃料在溫度為70℃下烘干至含水量為5%，冷卻至室溫，包裝，即得生物質成型燃料產品產品。經過檢測以上實施例1-4制備的生物質成型燃料，產品的熱值、灰分含量及吸水性能如下表所示：樣品熱值（MJ/kg)灰分含量（%）吸水率（%）實施例116.52.9711.2實施例215.43.2411.8實施例317.92.1310.7實施例417.12.6710.3從檢測結果得出，本發(fā)明制生物質成型燃料產品的熱值控制為15-18MJ/Kg,灰分含量為2.0-3.5%，吸水率為10-12%，各項性能優(yōu)于當前市售的產品。以上內容不能認定本發(fā)明具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。當前第1頁1 2 3