一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃料層和密封燃料層，基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，基礎(chǔ)燃料層和密封燃料層之間還貼合有固體燃料層，固體燃料層為固體酒精，基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為農(nóng)業(yè)廢棄物，密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素和/或油料作物廢棄物。本發(fā)明的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料具有燃燒性能高、安全性高、成本低廉和便于規(guī)?；a(chǎn)的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及生物質(zhì)成型燃料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。能源和環(huán)境問(wèn)題已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，傳統(tǒng)的諸如煤、石油和 天然氣等化石能源由于日益枯竭帶來(lái)的能源危機(jī)和其燃燒產(chǎn)生的污染問(wèn)題日益突出，開發(fā) 潔凈的可再生能源迫在眉睫。生物質(zhì)是一種多樣性的能源資源，來(lái)源廣泛，應(yīng)用簡(jiǎn)單，作為 一種有效的替代能源具有良好的應(yīng)用前景。近些年來(lái)，利用林木加工廢棄物，秸桿等粉碎加 工后制成生物質(zhì)顆粒燃料的研究和應(yīng)用也逐漸增加，目前生物質(zhì)能源主要通過(guò)直接擠壓成 型直接形成條狀、顆粒狀或塊狀，成型厚度越來(lái)越厚，壓實(shí)密度越來(lái)越高，在引燃初期造成 點(diǎn)燃難度大，據(jù)此造成生物質(zhì)燃料燃燒的完全程度大打折扣，甚至產(chǎn)生黑煙。進(jìn)而造成燃燒 時(shí)間短，熱量不尚的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，具有燃燒性能高、安全性高、 成本低廉和便于規(guī)?；a(chǎn)的特點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 本發(fā)明公開了一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié) 構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下 表面和四周壓合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料 層的生物質(zhì)為農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素和/或油料作物廢棄物。
[0005] 進(jìn)一步地，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹脂。木 質(zhì)素和油料作物廢棄物其質(zhì)地比較致密，通過(guò)粉碎后加入可溶性熱固性樹脂，擠壓粘連，防 水效果較優(yōu)。
[0006] 進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。農(nóng)業(yè)廢棄物來(lái)源廣 泛，成本低廉，纖維類粘結(jié)劑針對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物為纖維類物質(zhì)的特點(diǎn)，既滿足壓合要求，又節(jié) 省成本。
[0007] 進(jìn)一步地，所述農(nóng)業(yè)廢棄物包括秸桿、玉米芯、甘蔗渣、藻類和水萌蘆中的一種或 一種以上的混合物，來(lái)源廣泛，成本低廉。
[0008] 進(jìn)一步地，所述木質(zhì)素包括木塊、木肩和樹皮中的一種或一種以上的混合物，所述 油料作物廢棄物包括棉籽、麻籽和油桐中的一種或一種以上的混合物。木質(zhì)素和油料作物 廢棄物質(zhì)地致密，且本身就是生物質(zhì)原料，通過(guò)粘結(jié)劑的作用下擠壓成型防水效果好。
[0009] 進(jìn)一步地，所述纖維類粘合劑為廢紙漿和/水解纖維，來(lái)源廣泛，成本低廉。。
[0010] 進(jìn)一步地，所述固體燃料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:30~1:70。
[0011] 進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)燃料層為充氣型基礎(chǔ)燃料層，所述充氣型基礎(chǔ)燃料層在制備 過(guò)程中加入相當(dāng)于生物質(zhì)碎肩原料干料重量3~8%的生石灰、2~5%的高嶺土，充氣混合均 勻。
[0012] 進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)燃料層的層數(shù)為兩層及以上。
[0013] 進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)燃料層之間設(shè)有固體燃料層。
[0014] 本發(fā)明一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，具有如下的有益效果： 第一、燃燒性能高，通過(guò)在基礎(chǔ)燃料層設(shè)置有固體燃料層，固體燃料層選擇固體酒精， 固體酒精是混合物，主要成分為乙醇，燃燒的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C2H5OH + 302 -(條 件:點(diǎn)燃)2C02 + 3H20,有效提高了生物質(zhì)成型燃料的燃燒性能； 第二、燃燒安全性高，與液體酒精相比比較安全.固體酒精作為一種固體燃料，一般采 用硬脂酸與酒精在60°C時(shí)進(jìn)行固化成型所得，兩液混合后并不立即產(chǎn)生固化，因此可以使 溶液混合的非常均勻，混合后在自然冷卻的過(guò)程中，酒精不斷地固化，最后得到均勻一致的 固體酒精，就可以使制成的固體酒精在燃燒時(shí)仍然保持固體狀態(tài)。這樣大大提高了固體酒 精在使用時(shí)的安全性； 第三、使用方便，固體酒精作為固體，在生物質(zhì)成型燃料的加工便于固定加工壓合成 型，固體酒精在燃燒時(shí)會(huì)有一層不易燃燒的硬膜生成，阻止了酒精的流淌，而保持了酒精的 固體形態(tài)，提高了生物質(zhì)成型燃料的使用便捷性； 第四、成本低廉，選用的原料為常規(guī)原料節(jié)省原料成本，采用的設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備無(wú)需 較大的設(shè)備投資節(jié)省設(shè)備投資成本，進(jìn)一步降低制造成本； 第五、便于規(guī)?；a(chǎn)，高燃燒值生物質(zhì)成型燃料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效簡(jiǎn)化加工工序，且均 為常規(guī)化操作，操作連續(xù)性高，有效降低規(guī)模化生產(chǎn)的難度。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例及對(duì)本 發(fā)明產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016] 實(shí)施例1 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓 合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃料層和密封燃 料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為 農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素。
[0017] 在本實(shí)施例中，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹 月旨。所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。所述木質(zhì)素包括木塊、木肩和樹皮中 的混合物，所述油料作物廢棄物包括棉籽、麻籽和油桐中的混合物。所述纖維類粘合劑為廢 紙漿和水解纖維。所述固體燃料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:30。所述基礎(chǔ)燃料層的 層數(shù)為五層結(jié)構(gòu)，所述基礎(chǔ)燃料層之間設(shè)有固體燃料層。
[0018] 實(shí)施例2 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓 合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃料層和密封燃 料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為 農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素。
[0019] 在本實(shí)施例中，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹 月旨。所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。所述木質(zhì)素為木肩和樹皮中混合物， 所述油料作物廢棄物為麻籽和油桐中的混合物。所述纖維類粘合劑為廢紙漿。所述固體燃 料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:50。所述基礎(chǔ)燃料層的層數(shù)為三層，所述基礎(chǔ)燃料層 之間設(shè)有固體燃料層。
[0020] 實(shí)施例3 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓 合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃料層和密封燃 料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為 農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為油料作物廢棄物。
[0021] 在本實(shí)施例中，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹 月旨。所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。所述農(nóng)業(yè)廢棄物包括秸桿、玉米芯、 甘蔗渣、藻類和水萌蘆混合物。所述木質(zhì)素包括木塊，所述油料作物廢棄物包括棉籽的混合 物。所述纖維類粘合劑為水解纖維。所述固體燃料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:70。所 述基礎(chǔ)燃料層的層數(shù)為兩層結(jié)構(gòu)，所述基礎(chǔ)燃料層之間設(shè)有固體燃料層。
[0022] 實(shí)施例4 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓 合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃料層和密封燃 料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為 農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為油料作物廢棄物。
[0023] 在本實(shí)施例中，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹 月旨。所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。所述農(nóng)業(yè)廢棄物包括藻類和水萌蘆 的混合物。所述木質(zhì)素為樹皮，所述油料作物廢棄物為油桐中。所述纖維類粘合劑為廢紙漿 和水解纖維。所述固體燃料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:40。所述基礎(chǔ)燃料層的層數(shù) 為三層結(jié)構(gòu)，所述基礎(chǔ)燃料層之間設(shè)有固體燃料層。
[0024] 實(shí)施例5 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓 合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃料層和密封燃 料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為 農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素和油料作物廢棄物。
[0025] 在本實(shí)施例中，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹 月旨。所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。所述農(nóng)業(yè)廢棄物為水萌蘆。所述木質(zhì) 素包括木塊和樹皮中的混合物，所述油料作物廢棄物包括棉籽混合物。所述纖維類粘合劑 為廢紙漿和水解纖維。所述固體燃料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:60。所述基礎(chǔ)燃料 層為充氣型基礎(chǔ)燃料層，所述充氣型基礎(chǔ)燃料層在制備過(guò)程中加入相當(dāng)于生物質(zhì)碎肩原料 干料重量3~8%的生石灰、2~5%的高嶺土，充氣混合均勻。所述基礎(chǔ)燃料層的層數(shù)為六層。 所述基礎(chǔ)燃料層之間設(shè)有固體燃料層。
[0026] 實(shí)施例6 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié)構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下表面和四周壓 合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃料層和密封燃 料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料層的生物質(zhì)為 農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素和油料作物廢棄物。
[0027] 在本實(shí)施例中，所述密封燃料層包括木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹 月旨。所述基礎(chǔ)燃料層包括農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。所述農(nóng)業(yè)廢棄物為水萌蘆。所述木質(zhì) 素包括木塊和樹皮中的混合物，所述油料作物廢棄物包括棉籽混合物。所述纖維類粘合劑 為廢紙漿和水解纖維。所述固體燃料層與所述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:60。所述基礎(chǔ)燃料 層的層數(shù)為六層。所述基礎(chǔ)燃料層之間設(shè)有固體燃料層。
[0028] 對(duì)比例1 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其具體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，唯一區(qū)別為在于基礎(chǔ)燃料 層和密封燃料層之間并沒(méi)有固體燃料層，固體燃料層的厚度由基礎(chǔ)燃料層代替。
[0029] 對(duì)比例2 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其具體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3相同，唯一區(qū)別為在于基礎(chǔ)燃料 層之間并沒(méi)有固體燃料層，固體燃料層的厚度由基礎(chǔ)燃料層代替。
[0030] 同時(shí)，為了評(píng)估本發(fā)明所述高燃燒值的生物質(zhì)成型燃料的具體技術(shù)效果，分別從 熱值、燃燒率和熱率等方面對(duì)實(shí)施例1~6的具體燃燒性能進(jìn)行測(cè)試。具體測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所 示：
從表1可以看到，本發(fā)明制備所得的生物質(zhì)成型燃料熱值在55001cal/Kg以上，燃燒率 在95%以上，熱效率在95%以上。而傳統(tǒng)的生物質(zhì)成型燃料的具體燃燒性能為:熱值在4500~ 4800kcal/kg，燃燒率在90~96%之間，熱率在80~90%之間。相比之下，本發(fā)明的高燃燒值生 物質(zhì)成型燃料在熱值、燃燒率和熱率等燃燒性能指標(biāo)均有顯著的提升，具有廣泛的應(yīng)用前 景。與此同時(shí)，對(duì)比例的熱值在5200kcal/kg左右，燃燒率在93%左右，熱率在91%左右，通過(guò) 設(shè)置固體燃料層，可以明顯提升生物質(zhì)成型材料的燃燒性能。而且，從表1數(shù)據(jù)可以看到，實(shí) 施例5與實(shí)施例6對(duì)比，采用充氣型生物質(zhì)成型燃料是提高生物質(zhì)成型材料燃燒性能具有一 定的效果。
[0031] 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制;凡 本行業(yè)的普通技術(shù)人員均可按說(shuō)明書所示和以上所述而順暢地實(shí)施本發(fā)明；但是，凡熟悉 本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容而作出 的些許更動(dòng)、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實(shí)施例；同時(shí)，凡依據(jù)本發(fā)明的實(shí) 質(zhì)技術(shù)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何等同變化的更動(dòng)、修飾與演變等，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù) 方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述的生物質(zhì)成型燃料為層狀封邊結(jié) 構(gòu)，包括基礎(chǔ)燃料層和密封燃料層，所述基礎(chǔ)燃料層為長(zhǎng)方體塊狀，所述基礎(chǔ)燃料層的上下 表面和四周壓合有密封燃料層，壓合在基礎(chǔ)燃料層四周的密封燃料層呈V字型，所述基礎(chǔ)燃 料層和密封燃料層之間還貼合有固體燃料層，所述固體燃料層為固體酒精，所述基礎(chǔ)燃料 層的生物質(zhì)為農(nóng)業(yè)廢棄物，所述密封燃料層的生物質(zhì)為木質(zhì)素和/或油料作物廢棄物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述密封燃料層包括 木質(zhì)素、油料作物廢棄物和可溶性熱固性樹脂。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述基礎(chǔ)燃料層包括 農(nóng)業(yè)廢棄物和纖維類粘合劑。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述農(nóng)業(yè)廢棄物包括 秸桿、玉米芯、甘蔗渣、藻類和水萌蘆中的一種或一種以上的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于：所述木質(zhì)素包括木 塊、木肩和樹皮中的一種或一種以上的混合物，所述油料作物廢棄物包括棉籽、麻籽和油桐 中的一種或一種以上的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述纖維類粘合劑為 廢紙漿和/水解纖維。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述固體燃料層與所 述基礎(chǔ)燃料層的厚度比為1:30~1:70。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述基礎(chǔ)燃料層為充 氣型基礎(chǔ)燃料層，所述充氣型基礎(chǔ)燃料層在制備過(guò)程中加入相當(dāng)于生物質(zhì)碎肩原料干料重 量3~8%的生石灰、2~5%的高嶺土，充氣混合均勻。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述基礎(chǔ)燃料層的層 數(shù)為兩層及以上。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高燃燒值生物質(zhì)成型燃料，其特征在于:所述基礎(chǔ)燃料層之 間設(shè)有固體燃料層。
【文檔編號(hào)】C10L5/40GK105950247SQ201610462533
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】張慶春
【申請(qǐng)人】張慶春