一种能源材料及其制备方法与流程

1.本发明实施例涉及能源材料技术领域，具体涉及一种能源材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚氨酯(polyurethane，pu)，全名为聚氨基甲酸酯，由多异氰酸酯和多羟基聚合物加聚而成。对于无法再生利用的聚氨酯制品，目前处理方法多以填埋和焚烧为主，聚氨酯在自然条件下降解速度慢，填埋法存在土地占用量大，并容易形成二次污染影响生态环境可持续开展的缺陷；由于聚氨酯是含氮聚合物，焚烧法将产生污染环境的有害物质，如一氧化碳、二恶英等，并且焚烧过程中会产生黏着物，对锅炉运行造成严重影响。
3.鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

4.为此，本发明实施例提供一种能源材料及其制备方法与应用题。
5.在发明人之前的研究(cn 112195051a)中，基于聚氨酯热值高；木质素、木质纤维以及植物纤维等燃点高的优点，将二者融合后能够制成环保能源产品，实现对废物的再次利用。事实上，上述环保能源产品作为燃料焚烧时，仍然存在因焚烧不完全而导致有害物质排放超标的缺陷。为此，发明人通过大量研究意外发现，当聚氨酯制品与一定含水率的木制品按照特定的用量进行复配时，所制备的能源产品在焚烧过程中，黏着物产生量小，不影响锅炉的正常运行，更为重要的是，进一步降低有害物质排放量，并达到排放标准，真正实现无污染的环保能源产品，为社会企业解决了真正意义上的污染问题。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
7.根据本发明实施例的第一方面，提供一种能源材料，按重量百分含量计，所述能源材料包括聚氨酯制品30-40％、木制品60-70％；其中，所述木制品的含水率为5-10％。
8.作为优选，在本发明的能源材料中，按重量百分含量计，所述能源材料包括聚氨酯制品35％、木质制品65％；所述木制品的含水率为6％。
9.作为优选，在本发明的能源材料中，所述木制品包含木制纤维、木质素、植物纤维。
10.根据本发明实施例的第二方面，提供一种上述的能源材料的制备方法，包括如下步骤：
11.对聚氨酯制品进行粉碎、过筛，得到聚氨酯制品颗粒；
12.对木制品进行粉碎、过筛、柔丝处理，得到木制品颗粒；
13.将聚氨酯制品颗粒和木制品颗粒混合后，造粒得到所述能源材料。
14.在本发明优选的实施例中，上述上述的能源材料的制备方法中，采用发明人自主研发的设备(cn 211436516u)进行聚氨酯制品颗粒和木制品颗粒的混合，不仅使物料之间混合更均匀，同时还具有生产效率高的优点。
15.作为优选，在本发明的能源材料的制备方法中，所述聚氨酯制品颗粒的粒径为40-80目。
16.作为优选，在本发明的能源材料的制备方法中，所述木制品颗粒的粒径为40-80目。
17.作为优选，在本发明的能源材料的制备方法中，所述造粒的步骤中，挤压成型温度为75-85℃。优选为80℃。本发明进一步发现，在上述挤压成型温度下，有利于降低能源材料的二恶英排放量，与此同时，还有利于提高在焚烧过程中，锅炉运行特性。
18.本发明实施例具有如下优点：
19.本发明的能源材料作为燃料在生物质或垃圾焚烧发电厂的应用中，可有效降低二恶英等有害物质的排放量，为社会企业解决了真正意义上的污染问题，同时，充分利用聚氨酯的高热值特性，实现回收再利用，既减少环境污染，又降低新制品生产成本，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.以下实施例和对比例中：
22.聚氨酯制品：为废弃聚氨酯制品，来源废弃冰箱保温管、汽车内饰等。
23.木制品：为废弃木料木制品，来源废弃木制家具，废弃木制托盘等，主要成分为木制纤维、木质素、植物纤维。
24.混合采用自主研发的设备(cn 211436516u)。
25.实施例1
26.本实施例提供一种能源材料，其包括聚氨酯制品30％、木制品70％。
27.上述能源材料的制备方法包括如下步骤：
28.(1)对聚氨酯制品进行锤片式粉碎、过筛，得到粒径为50目的聚氨酯制品颗粒；
29.(2)对木制品进行粉碎、过筛、柔丝处理，得到粒径为50目的木制品颗粒，然后对木制品颗粒的含水量进行检测，控制其含水率为8％；
30.(3)将30％的聚氨酯制品颗粒和70％的木制品颗粒混合后，采用生物质燃料颗粒机进行造粒，其中挤出成型温度为85℃，得到直径为2cm、长度为6-12cm的能源材料。
31.实施例2
32.本实施例提供一种能源材料，其包括聚氨酯制品40％、木制品60％。
33.上述能源材料的制备方法包括如下步骤：
34.(1)对聚氨酯制品进行粉碎、过筛，得到粒径为40目的聚氨酯制品颗粒；
35.(2)对木制品进行粉碎、过筛、柔丝处理，得到粒径为50目的木制品颗粒，然后对木制品颗粒的含水量进行检测，控制其含水率为10％；
36.(3)将40％的聚氨酯制品颗粒和60％的木制品颗粒混合后，采用生物质燃料颗粒机进行造粒，其中挤出成型温度为75℃，得到直径为2cm、长度为6-12cm的能源材料。
37.实施例3
38.本实施例提供一种能源材料，其包括聚氨酯制品35％、木制品65％。
39.上述能源材料的制备方法包括如下步骤：
40.(1)对聚氨酯制品进行粉碎、过筛，得到粒径为50目的聚氨酯制品颗粒；
41.(2)对木制品进行粉碎、过筛、柔丝处理，得到粒径为50目的木制品颗粒，然后对木制品颗粒的含水量进行检测，控制其含水率为6％；
42.(3)将35％的聚氨酯制品颗粒和65％的木制品颗粒混合后，采用生物质燃料颗粒机进行造粒，其中挤出成型温度为80℃，得到直径为2cm、长度为6-12cm的能源材料。
43.实施例4
44.本实施例提供一种能源材料，其包括聚氨酯制品38％、木制品62％。
45.上述能源材料的制备方法包括如下步骤：
46.(1)对聚氨酯制品进行粉碎、过筛，得到粒径为60目的聚氨酯制品颗粒；
47.(2)对木制品进行粉碎、过筛、柔丝处理，得到粒径为40目的木制品颗粒，然后对木制品颗粒的含水量进行检测，控制其含水率为8％；
48.(3)将38％的聚氨酯制品颗粒和62％的木制品颗粒混合后，采用生物质燃料颗粒机进行造粒，其中挤出成型温度为85℃，得到直径为2cm、长度为6-12cm的能源材料。
49.实施例5
50.本实施例提供一种能源材料，其包括聚氨酯制品35％、木制品65％。
51.上述能源材料的制备方法包括如下步骤：
52.(1)对聚氨酯制品进行粉碎、过筛，得到粒径为60目的聚氨酯制品颗粒；
53.(2)对木制品进行粉碎、过筛、柔丝处理，得到粒径为60目的木制品颗粒，然后对木制品颗粒的含水量进行检测，控制其含水率为10％；
54.(3)将35％的聚氨酯制品颗粒和65％的木制品颗粒混合后，采用生物质燃料颗粒机进行造粒，其中挤出成型温度为75℃，得到直径为2cm、长度为6-12cm的能源材料。
55.对比例1
56.本对比例提供一种能源材料，其与实施例1的区别仅在于，其包括聚氨酯制品颗粒70％、木制品颗粒30％。
57.对比例2
58.本对比例提供一种能源材料，其与实施例1的区别仅在于，木制品颗粒的含水率为12％。
59.测试例
60.对实施例1-5及对比例1-2制得的能源材料进行焚烧，对排放的烟气中的二恶英排放量进行检测，结果见表1。
61.表1
62.样品二恶英排放浓度(ngteq/nm3)实施例10.38实施例20.42实施例30.31实施例40.44实施例50.48对比例10.78
对比例20.65
63.结果显示，实施例1-5的能源材料的二恶英排放浓度明显低于对比例1-2，且实施例1-5的排放量均小于0.5ngteq/nm3，均符合我国最新的二恶英排放标准。其中，实施例3最佳。
64.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。