一種固體生物質燃料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型固體生物質燃料的方法，特別是通過控制硬化壓力和炭化溫度制備固體生物質燃料的方法。
【背景技術】
[0002]農(nóng)作物秸桿是一種寶貴的可再生資源，但是長期以來由于受消費觀念和生活方式的影響，我國農(nóng)村秸桿資源完全處于高消耗、高污染、低產(chǎn)出的狀況，相當多的一部分農(nóng)作物秸桿被棄置或者進行焚燒，沒有得到合理開發(fā)利用。據(jù)調查，目前我國秸桿利用率約為33%，其中大部分未加處理，經(jīng)過技術處理后利用的僅約占2.6%。因此，綜合利用農(nóng)作物秸桿資源對于節(jié)約資源、保護環(huán)境、增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。
現(xiàn)在對秸桿處理的主流技術是秸桿固化成型技術，即采用稻草秸桿、麥秸桿、玉米秸桿等農(nóng)業(yè)廢棄物作為原材料，通過專用設備秸桿壓塊機經(jīng)過粉碎處理、壓縮處理等工藝，壓制成一種可直接燃燒的固體生物質燃料。這種技術得到的固體生物質燃料，其燃燒熱值偏低，熱值為3000-3500 kcal/kg，且燃燒時會產(chǎn)生大量濃煙。尤其，在大量使用該技術處理的秸桿燃燒時，其燃燒產(chǎn)生的顆粒物，對人的呼吸系統(tǒng)有較大危害。

【發(fā)明內容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種固體生物質燃料的制備方法: 由黃色垃圾為原料加工制作，具體步驟如下:
(1)將黃色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)將步驟(I)所得物進行一次硬化，即將步驟(I)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為 0.20-0.30g/m3；
(3)將步驟(2)所得物進行一次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，，將步驟(2)所得物進行預熱處理，溫度控制在60-70°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至110-120°C保持穩(wěn)定，含水率控制在2.00-3.00%，制備相應的炭材；
(4)將步驟(3)所得物進行二次硬化，即將步驟(3)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為 0.40-0.50g/ m3；
(5)將步驟(4)所得物進行二次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，將步驟(4)所得物進行預熱處理，溫度控制在80-90°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至180-210°C保持穩(wěn)定，含水率控制在0.01-0.03%，制備相應的炭材；
(6)將步驟(5)所得物通過噴水裝置產(chǎn)生的水霧進行降溫，溫度達到80-90°C時，再次加濕，使其含水率控制在5.00-8.00%ο
[0004]所述黃色垃圾，包括秸桿、樹葉、稻殼、稻糠和玉米糠中的一種或多種按任意比例混合而成。
[0005]本發(fā)明的有益效果是，制備的固體生物質燃料具有燃燒熱值高，燃燒過程中產(chǎn)生的煙霧明顯減少，燃燒后的灰分少。
【具體實施方式】
[0006]下面結合實施例對本發(fā)明的方法和效果進一步說明。
[0007]實施例1
原料:秸桿30kg、樹葉10kg、稻殼20kg、稻糠20kg、玉米糠20kg，利用粉碎機，進行粉碎至80-100目，通過攪拌機混合均勻制成黃色垃圾。
[0008]由黃色垃圾為原料加工制作，具體步驟如下:
(1)將黃色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)將步驟(I)所得物進行一次硬化，即將步驟(I)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為0.20g/m3；
(3)將步驟(2)所得物進行一次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，，將步驟(2)所得物進行預熱處理，溫度控制在60°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至110°C保持穩(wěn)定，含水率控制在2.00%左右，制備相應的炭材；
(4)將步驟(3)所得物進行二次硬化，即將步驟(3)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為0.45g/ m3；
(5)將步驟(4)所得物進行二次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，將步驟(4)所得物進行預熱處理，溫度控制在80°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至180°C保持穩(wěn)定，含水率控制在0.02%左右，制備相應的炭材；
(6)將步驟(5)所得物通過噴水裝置產(chǎn)生的水霧進行降溫，溫度達到80°C時，再次加濕，使其含水率控制在5.00%ο
[0009]得到的固體生物質燃料經(jīng)過熱工實驗，其燃燒產(chǎn)生的熱值為5100_5400kcal/kg，燃燒溫度達到800-900°C ;每噸固體生物質燃料，在標準條件下燃燒，產(chǎn)生二氧化碳2550-2590kg，二氧化硫 7.9-8.3kg，氮氧化合物 6.8-7.1kg。
[0010]實施例2
原料:秸桿30kg、樹葉10kg、稻殼20kg、稻糠20kg、玉米糠20kg，利用粉碎機，進行粉碎至80-100目，通過攪拌機混合均勻制成黃色垃圾。
[0011]由黃色垃圾為原料加工制作，具體步驟如下:
(1)將黃色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)將步驟(I)所得物進行一次硬化，即將步驟(I)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為0.25g/m3；
(3)將步驟(2)所得物進行一次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，，將步驟(2)所得物進行預熱處理，溫度控制在65°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至115°C保持穩(wěn)定，含水率控制在2.00%左右，制備相應的炭材；
(4)將步驟(3)所得物進行二次硬化，即將步驟(3)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為0.AQg/ m3；
(5)將步驟(4)所得物進行二次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，將步驟(4)所得物進行預熱處理，溫度控制在85°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至200°C保持穩(wěn)定，含水率控制在0.02%左右，制備相應的炭材； (6)將步驟(5)所得物通過噴水裝置產(chǎn)生的水霧進行降溫，溫度達到85°C時，再次加濕，使其含水率控制在7.00%ο
[0012]得到的固體生物質燃料經(jīng)過熱工實驗，其燃燒產(chǎn)生的熱值為6100_6400kcal/kg,燃燒溫度達到900-1100°C ;每噸固體生物質燃料，在標準條件下燃燒，產(chǎn)生二氧化碳2510-2560kg，二氧化硫 7.6-8.1kg，氮氧化合物 6.6-6.9kg。
[0013]實施例3
原料:秸桿30kg、樹葉10kg、稻殼20kg、稻糠20kg、玉米糠20kg，利用粉碎機，進行粉碎至80-100目，通過攪拌機混合均勻制成黃色垃圾；
由黃色垃圾為原料加工制作，具體步驟如下:
(1)將黃色垃圾烘干，粉碎至80-100目；
(2)將步驟(I)所得物進行一次硬化，即將步驟(I)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為0.30g/m3；
(3)將步驟(2)所得物進行一次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，，將步驟(2)所得物進行預熱處理，溫度控制在70°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至120°C保持穩(wěn)定，含水率控制在2.00%左右，制備相應的炭材；
(4)將步驟(3)所得物進行二次硬化，即將步驟(3)所得物投入壓縮機，使壓縮后的物質密度為0.50g/ m3；
(5)將步驟(4)所得物進行二次炭化，即在缺氧或貧氧條件下，將步驟(4)所得物進行預熱處理，溫度控制在85°C，待溫度穩(wěn)定，迅速升溫至200°C保持穩(wěn)定，含水率控制在0.02%左右，制備相應的炭材；
(6)將步驟(5)所得物通過噴水裝置產(chǎn)生的水霧進行降溫，溫度達到80-90°C時，再次加濕，使其含水率控制在8.00%ο
[0014]得到的固體生物質燃