一种新型生物质固化成型燃料颗粒及其制备方法与流程

本发明涉及生物能源技术领域，具体的涉及一种新型生物质固化成型燃料颗粒及其制备方法。

背景技术：

在如今高速发展的社会，能源需求量逐渐增加，而自然资源是有限的，特别是煤的开采，在无节制的大规模开采下，自然资源最终会枯竭，因此寻找一种可再生的环保型清洁能源迫在眉睫。

生物质燃料是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物(如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)，主要区别于化石燃料。在目前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料，只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料(biomassmouldingfuel，简称"bmf")，是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型(如块状、颗粒状等)的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。而对于生物质燃料的研究，已有不少成果，但是现有生物质燃料为了运输的方便，主要通过挤压成型为密度较大的板状或条状，而密度较大使得原本松散的生物质燃料较致密，内部无法得到充分燃烧，且生物质燃料在燃烧过程中的产生的挥发物包裹在其外部，外部的氧气不易接触到内部未燃烧的物质，难以燃烧，因此造成烟气的产生及能源的浪费。

有鉴于上述现有的生物质固化成型燃料及其制备方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型生物质固化成型燃料及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

技术实现要素：

本发明提供一种新型生物质固化成型燃料颗粒及其制备方法，其中生物质燃料颗粒通过添加脱氯剂，能够大大减少含氯物质的生产，并且燃烧值高，燃烧时间长，燃烧后并无有害气体的排放，也不容易腐蚀锅炉。

为解决上述的技术问题，本发明提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒，其特征在于：包括如下重量份的组分：秸秆30-50份、树皮15-25份、树茎15-25份、木屑10-20份、竹屑10-20份、无烟煤粉30-40份、脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂，所述脱氯剂、所述脱硫剂、所述氧化剂、所述粘合剂的质量份数与脱水后秸秆、树皮、树茎、木屑以及竹屑的质量总份数的比例依次为：0.5-1:0.5-1:0.5-1:1-1.5:8-14。

进一步：所述的添加剂是由淀粉、松香、合成树脂中的至少一种，所述的添加剂研磨成300-400目的粉末。

又进一步：所述秸秆、所述树皮、所述树茎、所述竹屑、所述木屑均经过预烘干处理使其含水量均小于0.5％。

又进一步：所述的氧化剂为高锰酸钾、硝酸钾、硝酸钠中的至少一种，所述的氧化剂研磨成300-400目的粉末。

又进一步：所述的脱氯剂为氧化锌和氧化钙的混合物，所述的脱氯剂研磨成300-400目的粉末。

又进一步：所述的脱硫剂化学分子式为c27h18o6n2mn，所述的脱硫剂研磨成300-400目的粉末。

又进一步：所述的秸秆、树皮、树茎、木屑、竹屑和无烟煤粉都研磨成200-400目的粉末.

本发明还提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒的制备方法，其特征在于：具体步骤如下所示：

s1：按比例将配比好的秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑依次加入破碎机中进行第一次破碎；

s2：将第一次破碎好的秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑依次倒入挤压烘干装置中，通过挤压和加热的方式去除多余的水分，使所述秸秆、所述树皮、所述树茎、所述竹屑、所述木屑的含水量均小于0.5％；

s3：将去除多余水分的秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑加入研磨装置中进行研磨，过200-400目的筛，并对过筛后的粉末进行收集称量；

s4：按比例配比无烟煤粉，对配比好的无烟煤粉进行研磨，并过200-400目的筛；

s5：按照步骤s3称重的结果对脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂进行配比，把配比好的脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂倒入研磨机中进行研磨，并过300-400目的筛；

s6：将研磨好的秸秆、树皮、树茎、竹屑、无烟煤粉、脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂添加入混合机中进行混合；

s7：将步骤s6混合好的物料倒入环膜制粒机中，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

进一步：所述的燃料颗粒为棒状、板状、球状中的一种。

又进一步：所述步骤s6中混合各组分的加入顺序为：先加入50％秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑的混合粉末，然后加入30％的煤粉、再然后加入剩余的50％秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑的混合粉末，再在然后加入剩余的70％煤粉，最后加入脱氯剂、脱硫剂、氧化剂以及粘合剂的混合粉末。

采用上述结构后，本发明生物质燃料颗粒通过添加脱氯剂，能够大大减少含氯物质的生产，并且燃烧值高，燃烧时间长，燃烧后并无有害气体的排放，也不容易腐蚀锅炉；而且本发明利用新型的脱硫剂，不但能够有效吸附硫化物，还能通过与煤、生物质的协同燃烧作用，能够大大提高燃烧效率，有效降低着火温度，而且本发明的生物质燃料颗粒燃烧时间长，燃烧后并无有害气体、酸性气体的排放。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒，包括如下重量份的组分：秸秆30-50份、树皮15-25份、树茎15-25份、木屑10-20份、竹屑10-20份、无烟煤粉30-40份、脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂，所述脱氯剂、所述脱硫剂、所述氧化剂、所述粘合剂的质量份数与脱水后秸秆、树皮、树茎、木屑以及竹屑的质量总份数的比例依次为：0.5-1:0.5-1:0.5-1:1-1.5:8-14。

上述的添加剂是由淀粉、松香、合成树脂中的至少一种，所述的添加剂研磨成300-400目的粉末。

上述秸秆、所述树皮、所述树茎、所述竹屑、所述木屑均经过预烘干处理使其含水量均小于0.5％。

上述的氧化剂为高锰酸钾、硝酸钾、硝酸钠中的至少一种，所述的氧化剂研磨成300-400目的粉末。

上述的脱氯剂为氧化锌和氧化钙的混合物，所述的脱氯剂研磨成300-400目的粉末。

上述的脱硫剂化学分子式为c27h18o6n2mn，所述的脱硫剂研磨成300-400目的粉末。

上述的秸秆、树皮、树茎、木屑、竹屑和无烟煤粉都研磨成200-400目的粉末.

如图1所示本发明还提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒的制备方法，其具体步骤如下所示：

s1：按比例将配比好的秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑依次加入破碎机中进行第一次破碎；

s2：将第一次破碎好的秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑依次倒入挤压烘干装置中，通过挤压和加热的方式去除多余的水分，使所述秸秆、所述树皮、所述树茎、所述竹屑、所述木屑的含水量均小于0.5％；

s3：将去除多余水分的秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑加入研磨装置中进行研磨，过200-400目的筛，并对过筛后的粉末进行收集称量；

s4：按比例配比无烟煤粉，对配比好的无烟煤粉进行研磨，并过200-400目的筛；

s5：按照步骤s3称重的结果对脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂进行配比，把配比好的脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂倒入研磨机中进行研磨，并过300-400目的筛；

s6：将研磨好的秸秆、树皮、树茎、竹屑、无烟煤粉、脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂添加入混合机中进行混合；

s7：将步骤s6混合好的物料倒入环膜制粒机中，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

上述的燃料颗粒为棒状、板状、球状中的一种。

上述步骤s6中混合各组分的加入顺序为：先加入50％秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑的混合粉末，然后加入30％的煤粉、再然后加入剩余的50％秸秆、树皮、树茎、竹屑以及木屑的混合粉末，再在然后加入剩余的70％煤粉，最后加入脱氯剂、脱硫剂、氧化剂以及粘合剂的混合粉末。

为了进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明提供的生物质固化成型燃料及其制备方法进行详细的描述，但不应将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

首先，取秸秆40份、树皮20份、树茎20份、竹屑15份和木屑15份，并依次将其放入破碎机中进行第一次破碎，破碎好后继续送入挤压烘干装置中进行脱水作业，脱水后倒入研磨机中进行研磨过筛，并进行称重，然后取35份无烟煤粉进行研磨过筛并根据称重的竖直按11:0.8:0.8:0.7:1.3的配比取脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂，再然后把取得的脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂进行研磨过筛，把研磨好的各个原料根据放入顺序倒入混合机中进行混合，混合好后倒入环膜制粒机中，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

实施例2

首先，取秸秆50份、树皮25份、树茎25份、竹屑10份和木屑20份，并依次将其放入破碎机中进行第一次破碎，破碎好后继续送入挤压烘干装置中进行脱水作业，脱水后倒入研磨机中进行研磨过筛，并进行称重，然后取30份无烟煤粉进行研磨过筛并根据称重的竖直按8:0.5:0.5:1:1.5的配比取脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂，再然后把取得的脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂进行研磨过筛，把研磨好的各个原料根据放入顺序倒入混合机中进行混合，混合好后倒入环膜制粒机中，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

实施例3

首先，取秸秆50份、树皮15份、树茎15份、竹屑20份和木屑10份，并依次将其放入破碎机中进行第一次破碎，破碎好后继续送入挤压烘干装置中进行脱水作业，脱水后倒入研磨机中进行研磨过筛，并进行称重，然后取40份无烟煤粉进行研磨过筛并根据称重的竖直按14:1:1:0.5:1的配比取脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂，再然后把取得的脱氯剂、脱硫剂、氧化剂、粘合剂进行研磨过筛，把研磨好的各个原料根据放入顺序倒入混合机中进行混合，混合好后倒入环膜制粒机中，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

采用gb213—2008煤的发热量燃烧方法对上述实施例进行燃烧值的检测，实施例1燃烧值为22.71mj/kg、实施例1燃烧值为20.93mj/kg、实施例3燃烧值为24.54mj/kg，而标准煤的燃烧值29.26mj/kg，且均能够完全燃烧，燃烧较充分

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。