[发明专利]一种复合型秸秆燃料的制备方法

说明书

技术领域

  本发明涉及一种燃料，尤其是一种复合型秸秆燃料的制备方法。  

背景技术

  中国是世界农业大国，水稻、小麦、玉米是中国的三大粮食作物，包括其它作物每年要生产出约6 亿吨秸秆。目前较为普遍的处理办法是就地焚烧，这不仅影响交通和运输，而且炭细颗粒物（PM2.5）被人吸入将影响健康，严重时诱发癌症。对此，政府虽明令禁烧，但有禁不止，至今尚无良策。另一方面随着化石燃料（煤、石油和天然气）资源濒临桔竭和化石燃料燃烧过程中CO₂ 的过量排放，对全球气候变化的影响，人们注意到可再生能源物质作为燃料的可能性，例如各种作物籽粒、秸秆、残渣、木材等。其中，秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量达10％上。经测定：秸秆热值约为15000kj/kg，相当于标准煤的50％，相当于民用煤炭的70％。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复合型秸秆燃料的制备方法，利用其方法可以制造出高能效的秸秆燃料。 

为解决上述技术问题，本发明中的一种复合型秸秆燃料的制备方法其步骤如下： 

1）将麦秸秆切碎成为麦秸秆粒，将稻秸秆切碎成为稻秸秆粒，再将麦秸秆粒与稻秸秆粒按照一定比例混合，将混合的麦秸秆粒与稻秸秆粒压制成秸秆块； 

2）对步骤1）中制成的秸秆块、煤粉和污泥进行预处理，以形成秸秆原料、煤粉原料和造纸污泥原料； 

3）将秸秆原料、污泥原料、煤粉原料混合搅拌，其间还需加入煤化剂、粘土、石灰和水，秸秆原料、污泥原料、煤粉原料、煤化剂、粘土、石灰、水之间重量比为50：20：5：5：5：2：12，按此比例将各原料进行混合后得到原料混合物，混合完成后需放置5至8天使其回性；

4）对形成的原料混合物在200摄氏度环境下加压成型，加热时间为20分钟到60分钟；在300摄氏度到350摄氏度环境下进行无氧碳化，加热时间为60分钟到120分钟；再将其切割成小段；

5）将步骤4）中得到的半成品复合型秸秆燃料在850摄氏度至950摄氏度的环境下进行活性化处理；

6）将活性化后的半成品复合型秸秆燃料在零下10摄氏度的环境下进行冷却，从而得到复合型秸秆燃料成品。

上述步骤1）中麦秸秆颗粒的粒长度为0.4厘米到1厘米，所述稻秸秆粒的粒长度为0.4厘米到1厘米，麦秸秆粒与稻秸秆粒的混合比例为1：（0.3～0.5），压缩比为1：（3～5），所述混合比例为重量比，压缩比例为体积比。或者也可采用麦秸秆颗粒的粒长度为0.4厘米到0.6厘米，所述稻秸秆粒的粒长度为0.4厘米到0.6厘米，麦秸秆粒与稻秸秆粒的混合比例为1：0.4，压缩比为1：4。 

上述步骤2）中所述秸秆的预处理是指将秸秆晒干后将其粉碎至长度为0.5厘米到0.8厘米的纤维；所述煤粉的预处理是指将煤粉粉碎至粒径为0.1厘米到0.3厘米的颗粒，所述煤粉为无烟煤粉、焦炭煤粉或者为烟煤煤粉；所述造纸污泥的预处理是指将污泥进行脱水干燥处理，使其含水量低于85%。为使得复合型秸秆燃料为颗粒状，亦可采用所述秸秆的预处理是指将秸秆经粉碎后制成秸秆粉末；所述煤粉的预处理是指将煤粉经粉碎后制成煤粉粉末，所述煤粉为无烟煤粉、焦炭煤粉或者为烟煤煤粉；所述造纸污泥的预处理是指将污泥进行脱水干燥处理，使其含水量低于85%。 

作为本发明的一种改进，可以在上述步骤3）中添加燃煤助燃剂，所述燃煤助燃剂由分散剂、渗透剂、氧化剂、催化剂、乳化剂和水组成； 

上述燃煤助燃剂的制备方法如下：

1）按重量百分比计，将催化剂35～50%与分散剂5～10%混合，高速搅拌，得到催化剂溶液；

2）将所述催化剂溶液与所述乳化剂5%～10%、氧化剂35%～50%、渗透剂5%～10%混合，剪切乳化，得到燃煤助燃剂；

按照上述方法制成的复合型秸秆燃料，其成品包含主体，主体前段设有横截面积小于主体的凸出部，主体末端设有横截面积小于主体的凹陷部；所述主体为直径为0.06厘米至0.3厘米的圆柱体；主体长度为0.3厘米至1.2厘米；所述凸出部的长度为0.02厘米至0.05厘米，所述凹陷部的长度为0.02厘米至0.05厘米。成品也可为直径为0.6厘米至1米，长度为1厘米至2厘米的圆柱形颗粒。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下： 

1)  利用秸秆制备燃料，解决了秸秆无法处理的问题，避免了因焚烧秸秆而造成的大气污染；