本發(fā)明屬于生物質(zhì)燃料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種復(fù)合型生物質(zhì)燃料制作方法。

背景技術(shù)：

在我國許多地區(qū)霧霾日益嚴(yán)重的今天，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)及廣大農(nóng)村地區(qū)秋冬季秸稈和其他農(nóng)林廢棄物的無序焚燒成為了霧霾形成的兩大重要因素。生物質(zhì)燃料技術(shù)是將生物質(zhì)燃料按一定比例與農(nóng)作物秸稈等可燃生物質(zhì)和添加劑混合后壓制成固體燃料的技術(shù)。因此，發(fā)展新型的生物質(zhì)潔凈燃料技術(shù)是實(shí)現(xiàn)燃料清潔化利用及農(nóng)林剩余物資資源規(guī)?；茫赃_(dá)到節(jié)約能源，改善我國空氣環(huán)境的現(xiàn)實(shí)途徑，可以改變我國以煤為主題的能源結(jié)構(gòu)，適應(yīng)生物質(zhì)原料收集難度大的實(shí)際情況。生物質(zhì)燃料具有揮發(fā)份高，易著火和點(diǎn)燃，固硫和煙塵排放量低的特點(diǎn)，考慮到生物質(zhì)資源的代煤作用，生物質(zhì)燃料的總節(jié)能率可達(dá)20％～24％，總減硫率大于65％，碳的減排潛力可達(dá)當(dāng)年總量的10％，其環(huán)保、節(jié)能效益十分明顯。

生物質(zhì)燃料成型工藝主要有粉碎、烘干、混合、成型四部分組成。其中成型可分為冷壓成型、混合成型和熱壓成型3類。但成型方式不同其制得的生物質(zhì)燃料物理性能和燃燒特性有較大不同，冷壓成型制得的生物質(zhì)燃料燃燒性能和物理強(qiáng)度較高，但相關(guān)粘合劑大多生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本較高。熱壓成型可不用任何添加劑即可制出高強(qiáng)度生物質(zhì)燃料，降低了加工成本，但其設(shè)備成本及設(shè)備維護(hù)成本高，且用電量大，而用生物質(zhì)制備粘結(jié)劑混合成型可制得強(qiáng)度高，燃燒性能好的工業(yè)燃料，但處理過程需要用到強(qiáng)堿，而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中需要控制強(qiáng)堿使用量來減少對設(shè)備的腐蝕。

粘合劑通常分為有機(jī)、無機(jī)，合成高分子，工農(nóng)業(yè)廢棄物和生物質(zhì)復(fù)合粘合劑等，添加無機(jī)類粘合劑會使燃料灰分增加，固定碳含量低，有些元素會有阻燃現(xiàn)象使燃料燃燒困難。有機(jī)類粘合劑成本較高，熱穩(wěn)定性低，部分配方有毒、有害，采用有機(jī)、無機(jī)復(fù)合配方粘合劑的生產(chǎn)工藝復(fù)雜，添加量不易掌握。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種復(fù)合型生物質(zhì)燃料制作方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合型生物質(zhì)燃料冷壓成型生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)合型生物質(zhì)燃料制作方法，包括以下步驟：

步驟一：生物質(zhì)原料粉碎為細(xì)小微粒與蘭炭粉末攪拌均勻配成生物質(zhì)蘭炭原料，其中生物質(zhì)原料與蘭炭粉末的質(zhì)量比為7：13～21；

步驟二：生物質(zhì)蘭炭原料添加干粉粘合劑并混合均勻，得到原料干粉粘合劑混合物，其中干粉粘合劑添加量為生物質(zhì)蘭炭原料質(zhì)量的5～7％；

步驟三：液體粘合劑添加熱水?dāng)嚢杈鶆蛑寥芙?，得到液體粘合劑溶解液，其中液體粘合劑添加量為熱水質(zhì)量的4～5％；

步驟四：液體粘合劑溶解液加至原料干粉粘合劑混合物并攪拌均勻，得到燃料半成品，其中液體粘合劑溶解液添加量為原料干粉粘合劑混合物質(zhì)量的20～25％；

步驟五：燃料半成品壓型得到燃料成品。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟一中，生物質(zhì)原料與蘭炭粉末的質(zhì)量比為7：17；步驟二中，干粉粘合劑添加量為生物質(zhì)蘭炭原料質(zhì)量的6％；步驟三中，液體粘合劑添加量為熱水質(zhì)量的4.5％；步驟四中，液體粘合劑溶解液添加量為原料干粉粘合劑混合物質(zhì)量的22.5％。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，干粉粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：腐殖酸鈉25～35份、鈉基膨潤土15～25份、預(yù)糊化淀粉30～40份、燒堿4～6份、電石渣粉15～20份。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，干粉粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：腐殖酸鈉30份、鈉基膨潤土20份、預(yù)糊化淀粉35份、燒堿5份、電石渣粉17.5份。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，預(yù)糊化淀粉為預(yù)糊化玉米粉和/或預(yù)糊化木薯粉，燒堿為片狀燒堿。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，液體粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：聚丙烯酸鈉3～5份、聚乙烯醇4～6份、甲基硅酸鈉85～95份。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，液體粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：聚丙烯酸鈉4份、聚乙烯醇5份、甲基硅酸鈉91份。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟一中，生物質(zhì)原料為秸稈和/或木屑和/或農(nóng)林廢棄物，且粉碎為2～3mm的細(xì)小微粒。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟三中，添加熱水的溫度≥90℃。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，步驟五中，燃料半成品壓型前，靜止2～3h，壓型時，壓球機(jī)的壓力控制在20mpa～30mpa，且壓型后烘干或自然晾干得到生物質(zhì)燃料成品。

本發(fā)明使用原理及有益效果為：

本發(fā)明中使用的燒堿為粒狀燒堿，而傳統(tǒng)生產(chǎn)中使用片堿粉碎后生產(chǎn)易造成堿粉揚(yáng)塵，從而對人員和設(shè)備有極大損害，而粒堿不存在上述問題，而且因接觸面小并被包裹在其它粉狀材料，更易保持其原有物理化學(xué)性質(zhì)，從而在后續(xù)燃料生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

采用干、濕兩組份配合使用的方法，相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝方法更具有靈活性，且對原材料的利用效果更為顯著。

對配制好的原料半成品，靜置2～3小時，可以使干粉組份的有效成份充分溶解并發(fā)揮作用，而且在相當(dāng)?shù)膲A性條件下，能一定程度的對生物質(zhì)原料中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等進(jìn)行軟化，激發(fā)其中的粘性成份，有助于更好的提高生物質(zhì)燃料物理性能。

液體組份中，聚乙烯醇和甲基硅酸鈉可互相補(bǔ)充，利用聚乙烯醇優(yōu)異的成膜性，在原料顆粒表面形成一層堅韌致實(shí)的膜層，配合甲基硅酸鈉的微膨脹性，填補(bǔ)了顆粒間隙，增加了燃料的密實(shí)度，從而更好的使其具有良好防水、防潮性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種復(fù)合型生物質(zhì)燃料制作方法，按照以下步驟：

步驟一：生物質(zhì)原料粉碎為細(xì)小微粒與蘭炭粉末攪拌均勻配成生物質(zhì)蘭炭原料，其中生物質(zhì)原料與蘭炭粉末的質(zhì)量比為7：13；生物質(zhì)原料為秸稈和/或木屑和/或農(nóng)林廢棄物，且粉碎為2mm的細(xì)小微粒，

步驟二：生物質(zhì)蘭炭原料添加干粉粘合劑并混合均勻，得到原料干粉粘合劑混合物，其中干粉粘合劑添加量為生物質(zhì)蘭炭原料質(zhì)量的5％；干粉粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：腐殖酸鈉25份、鈉基膨潤土15份、預(yù)糊化淀粉30份、燒堿4份、電石渣粉15份。預(yù)糊化淀粉為預(yù)糊化玉米粉。

步驟三：液體粘合劑添加熱水?dāng)嚢杈鶆蛑寥芙猓玫揭后w粘合劑溶解液，其中液體粘合劑添加量為熱水質(zhì)量的4％；添加熱水的溫度≥90℃。

步驟四：液體粘合劑溶解液加至原料干粉粘合劑混合物并攪拌均勻，得到燃料半成品，其中液體粘合劑溶解液添加量為原料干粉粘合劑混合物質(zhì)量的20％；液體粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：聚丙烯酸鈉3份、聚乙烯醇4份、甲基硅酸鈉85份。

步驟五：燃料半成品壓型得到燃料成品。燃料半成品壓型前，靜止2h，壓型時，壓球機(jī)的壓力控制在20mpampa，且壓型后烘干或自然晾干得到生物質(zhì)燃料成品。

實(shí)施例2

如圖1所示，一種復(fù)合型生物質(zhì)燃料制作方法，按照以下步驟：

步驟一：生物質(zhì)原料粉碎為細(xì)小微粒與蘭炭粉末攪拌均勻配成生物質(zhì)蘭炭原料，其中生物質(zhì)原料與蘭炭粉末的質(zhì)量比為7：17；生物質(zhì)原料為秸稈和/或木屑和/或農(nóng)林廢棄物，且粉碎為2.5mm的細(xì)小微粒。

步驟二：生物質(zhì)蘭炭原料添加干粉粘合劑并混合均勻，得到原料干粉粘合劑混合物，其中干粉粘合劑添加量為生物質(zhì)蘭炭原料質(zhì)量的5～7％；干粉粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：腐殖酸鈉30份、鈉基膨潤土20份、預(yù)糊化淀粉35份、燒堿5份、電石渣粉17.5份。預(yù)糊化淀粉為預(yù)糊化玉米粉和預(yù)糊化木薯粉。

步驟三：液體粘合劑添加熱水?dāng)嚢杈鶆蛑寥芙?，得到液體粘合劑溶解液，其中液體粘合劑添加量為熱水質(zhì)量的4.5％；添加熱水的溫度≥90℃。

步驟四：液體粘合劑溶解液加至原料干粉粘合劑混合物并攪拌均勻，得到燃料半成品，其中液體粘合劑溶解液添加量為原料干粉粘合劑混合物質(zhì)量的22.5％；液體粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：聚丙烯酸鈉4份、聚乙烯醇5份、甲基硅酸鈉91份。

步驟五：燃料半成品壓型得到燃料成品。燃料半成品壓型前，靜止2.5h，壓型時，壓球機(jī)的壓力控制在25mpa，且壓型后烘干或自然晾干得到生物質(zhì)燃料成品。

實(shí)施例3

如圖1所示，一種復(fù)合型生物質(zhì)燃料制作方法，按照以下步驟：

步驟一：生物質(zhì)原料粉碎為細(xì)小微粒與蘭炭粉末攪拌均勻配成生物質(zhì)蘭炭原料，其中生物質(zhì)原料與蘭炭粉末的質(zhì)量比為7：21；生物質(zhì)原料為秸稈和/或木屑和/或農(nóng)林廢棄物，且粉碎為3mm的細(xì)小微粒。

步驟二：生物質(zhì)蘭炭原料添加干粉粘合劑并混合均勻，得到原料干粉粘合劑混合物，其中干粉粘合劑添加量為生物質(zhì)蘭炭原料質(zhì)量的7％；干粉粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：腐殖酸鈉35份、鈉基膨潤土25份、預(yù)糊化淀粉40份、燒堿6份、電石渣粉20份。預(yù)糊化淀粉為預(yù)糊化木薯粉。

步驟三：液體粘合劑添加熱水?dāng)嚢杈鶆蛑寥芙?，得到液體粘合劑溶解液，其中液體粘合劑添加量為熱水質(zhì)量的5％；添加熱水的溫度≥90℃。

步驟四：液體粘合劑溶解液加至原料干粉粘合劑混合物并攪拌均勻，得到燃料半成品，其中液體粘合劑溶解液添加量為原料干粉粘合劑混合物質(zhì)量的25％；液體粘合劑由下列質(zhì)量份的組分組成：聚丙烯酸鈉5份、聚乙烯醇6份、甲基硅酸鈉95份。

步驟五：燃料半成品壓型得到燃料成品。燃料半成品壓型前，靜止3h，壓型時，壓球機(jī)的壓力控制在30mpa，且壓型后烘干或自然晾干得到生物質(zhì)燃料成品。

聚丙烯酸鈉可用同等份量的羥丙基纖維素代替，并不影響使用效果，甲基硅酸鈉也可用性質(zhì)相近的甲基硅酸鉀等代替。如下表一為各實(shí)施例成品數(shù)據(jù)。

表一各實(shí)施例燃料成品數(shù)據(jù)

從上表可以看出通過本發(fā)明工藝生產(chǎn)出的燃料，各指標(biāo)均得到了很好的提高，燃料熱值達(dá)到了較高的水平，且含硫量低、強(qiáng)度高、防水性好，因?yàn)楸景l(fā)明采用干、濕兩組份配合使用的加工方法，相比較純干粉粘合劑，干粉粘合劑和液體粘合劑各有效成份的利用率均大幅提高，尤其是使用量相對較小的高分子有機(jī)物能充分發(fā)揮到了其應(yīng)能起到的作用，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也能很好的反映出強(qiáng)度、防水性得到了很好的提高，不僅克服了純液體粘合劑有時因?yàn)樵媳旧硭诌^大，造成少加或加不進(jìn)的情況，而且，解決了單純干粉粘合劑含固量越大，其流動性越差，容易造成管道堵塞，難于清理，給正常生產(chǎn)增加困難的問題。其次，本發(fā)明中強(qiáng)堿使用量較少，而其它原料如腐殖酸鈉、電石渣、甲基硅酸鈉，乃至鈉基膨潤土均具有一定的堿性，從而在維持應(yīng)有的堿性條件效果的前提下，降低因強(qiáng)堿給人員和設(shè)備帶來的損害。再有，本發(fā)明中的主要原料除使用量極少的聚乙烯醇和聚丙烯酸鈉外，其它主要原料如玉米預(yù)糊化淀粉，玉米是我國北方主要糧食作物，產(chǎn)量巨大，且近年來價格連續(xù)走低，比國外價格尤為便宜，而腐殖酸鈉、鈉基膨潤土也是價格低廉，電石渣更是工業(yè)廢棄物，而且主要原料中的70～80％均為無毒無害的有機(jī)成份，灰份及含硫量均極低，有利于生物質(zhì)燃料環(huán)保節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，除此之外，還有一些其他優(yōu)點(diǎn)有待發(fā)掘。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。