[发明专利]高效能转性生物质颗粒的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质颗粒的生产工艺。

背景技术

生物质热裂解技术是世界上生物质能研究的前沿技术之一。该技术能连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品质的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料（生物油），其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改进加工使液体燃料的品质接近于柴油或汽油等常规动力燃料的品质，此外还可以从中提取具有商业价值的化工产品。相比于常规的化石燃料，生物油因其所含的硫、氮等有害成分极其微小，可视为21世纪的绿色燃料。

生物质快速热解过程中，生物质原料在缺氧的条件下，被快速加热到较高反应温度，从而引发了大分子的分解，产生了小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体，称之为生物油或焦油。生物油为深棕色或深黑色，并具有刺激性的焦味。通过快速或闪速热裂解方式制得的生物油具有下列共同的物理特征：高密度（约1200Kg/m^3）；酸性（pH值为2.8～3.8）；高水分含量（15%～30%）以及较低的发热量（14～18.5MJ/Kg）。

传统的生物质颗粒，由于未经二次粉碎，故生物质颗粒的热值较低，并且木焦油的含量较高，在使用中，在炉内容易出现结焦及粘炉的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种能提高生物质颗粒热值且降低木焦油的含量的高效能转性生物质颗粒的生产工艺。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

高效能转性生物质颗粒的生产工艺，包括以下步骤：

A、长纤维的初级粉碎：利用粉碎机对长纤维进行初级粉碎；

B、烘干：对粉碎的物料进烘干；

C、热裂解：对烘干后的粉碎的物料送入裂解机中进行裂解，裂解温度为400～500℃；

D、分选：对热裂解后的物料通过振动筛进行分选，得出粗料和细料；

E、二次粉碎：利用粉碎机对分选出的粗料进行粉碎；

F、混合调湿：将二次粉碎后的物料与分选出的细料进行搅拌混合；

G、造粒：将混合后物料经造料机进行造粒，使物料形成颗粒状；

H、冷却：对颗粒状的物料进行冷却，形成高效能生物质转性颗粒。

所述步骤C中，对物料的升温速率为80～120℃/s。

所述步骤C中，最佳裂解温度为450℃。

所述步骤A以及步骤E中，初级粉碎及二次粉碎的物料大小为10～15目。

所述步骤H中，对物料的冷却速率为60～100℃/s。

所述步骤A中，长纤维为秸秆纤维或橡胶枝纤维。

    本发明的有益效果：由于采用上述热裂解、二次粉碎及混合调湿的生产工艺，大大提高了生物质的热值，并极大降低了木焦油的含量，避免在燃烧过程中出现结焦及粘炉的现象。

具体实施方式

实施例1

高效能转性生物质颗粒的生产工艺，包括以下步骤：

A、秸秆纤维的初级粉碎：利用粉碎机对秸秆纤维进行初级粉碎，粉碎后的物料大小为10目；

B、烘干：对粉碎的物料进烘干；

C、热裂解：对烘干后的粉碎的物料送入裂解机中进行裂解，裂解温度为400℃，对物料的升温速率为80℃/s；

D、分选：对热裂解后的物料通过振动筛进行分选，得出粗料和细料；

E、二次粉碎：利用粉碎机对分选出的粗料进行粉碎，粉碎后的物料大小为10目；

F、混合调湿：将二次粉碎后的物料与分选出的细料进行搅拌混合；

G、造粒：将混合后物料经造料机进行造粒，使物料形成颗粒状；

H、冷却：对颗粒状的物料进行冷却，对物料的冷却速率为60℃/s，冷却后形成高效能生物质转性颗粒。

 

实施例2

高效能转性生物质颗粒的生产工艺，包括以下步骤：

A、橡胶枝纤维的初级粉碎：利用粉碎机对橡胶枝纤维进行初级粉碎，粉碎后的物料大小为12目；

B、烘干：对粉碎的物料进烘干；

C、热裂解：对烘干后的粉碎的物料送入裂解机中进行裂解，裂解温度为450℃，对物料的升温速率为100℃/s；

D、分选：对热裂解后的物料通过振动筛进行分选，得出粗料和细料；

E、二次粉碎：利用粉碎机对分选出的粗料进行粉碎，粉碎后的物料大小为13目；

F、混合调湿：将二次粉碎后的物料与分选出的细料进行搅拌混合；