[发明专利]一种利用牛粪制取含氯量低的生物质燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用牛粪制取含氯量低的生物质燃料的方法，属于生物质燃料制备技术领域。

背景技术

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。

生物质燃料与煤的一个显著不同还在于生物质中的氯含量高，氯在生物质燃烧过程中的挥发及其与锅炉受热面的反应会引起锅炉的腐蚀。当生物质燃料含氯高(如稻草)时，将使壁温高于400℃的受热面发生高温氯腐蚀。生物质燃料锅炉的高温氯腐蚀比燃煤锅炉严重得多，应予以足够重视。生物质燃料锅炉发生高温氯腐蚀的原因主要是生物质中的氯在燃烧过程中以HCl形式挥发出来，与锅炉的金属壁面发生反应，生成的FeCl₃熔点很低，仅为282℃，较易挥发，对保护膜的破坏较为严重；除了对Fe、Fe₂O₃的侵蚀外，氯与氯化物还可在一定条件下对Cr₂O₃保护膜构成腐蚀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前的生物质燃料氯含量高，对锅炉的腐蚀性性大，同时燃烧值不高，燃烧时间短的问题，提供了一种在制备的发酵液中加入过硫酸钠混合，添加至以牛粪为主原料制备的生物质燃料中，并在其堆肥的过程中淋洒过硫酸钠混合液制备得生物质燃料，在其燃烧的过程中，释放出的HCl首先与生物质燃料的钠离子进行反应，避免挥发出来HCl与锅炉的金属面壁反应，腐蚀锅炉，同时其燃烧值高，为25～30MJ/kg，同时易燃烧，在燃烧过程中不会产生有害气体，保护了环境。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）按重量份数计，选取30～50份田七，20～30份银杏叶，10～15份甘草和20～25份金钱草将其混合后，置于粉碎机中粉碎成120～150目粉末，并置于去离子水中浸泡20～30min后，对其进行煎煮，控制温度为85～90℃，煎煮时间30～40min；

（2）待煎煮结束后，对其进行过滤，收集滤液后，按照此方法，再将药渣加水煎煮过滤1～2次，合并过滤液，并置于旋转蒸发器中对其进行蒸发浓缩至原有体积的1/2，制备得草药混合液；

（3）摘取一个成熟南瓜，在其一端挖一孔径为1～2cm的小孔，并用注射器将南瓜容积1/2的去离子水注入南瓜，再将上述制备的草药混合液注入南瓜中，直至将南瓜注满，并将小孔密封住，置于温度为30～35℃下进行发酵处理6～7天；

（4）待发酵结束后，将南瓜中的发酵液倒出置于500mL的烧杯中，并向烧杯中加入发酵液质量2～3％质量分数为15％的过硫酸钠溶液，对其搅拌，直至混合均匀，得过硫酸钠混合液；

（5）将牛粪置于烘箱中烘干至其含水量为30～35％后，再置于粉碎机中粉碎成100～150目牛粪粉末，按重量份数计，选取75～85份牛粪粉末，10～15份木屑和5～10份秸秆，将其置于搅拌机内进行搅拌混合30～40min后，向其加入混合物质量40～50％上述制备的过硫酸钠钠混合液，对其搅拌直至均匀；

（6）待上述搅拌完成后，对其进行好氧通风堆肥20～30天，每隔3～4天进行一次翻推，并在翻推的同时对堆肥物淋洒步骤（3）制备的过硫酸钠混合液，淋洒的量为堆肥物质量的1～2％，待通风堆肥结束后，对其进行脱水，使其含水量为30～40％后，再进行压制成型，即可制备得利用牛粪制取的含氯量低的生物质燃料。

本发明的应用方法：将上述制备的利用牛粪制取的含氯量低的生物质燃料置于金属锅炉中燃烧，并控制通风量为3.0～4.0m/s，燃烧温度为950～1000℃，待燃烧结束后，与同等的量投放其他生物质燃料燃烧相比，时间延长1～2h，在燃烧过程中对锅炉的腐蚀氯降低了10～15％。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的生物质燃料含氯量低，在燃烧过程中避免挥发出来HCl与锅炉的金属面壁反应，腐蚀锅炉，腐蚀率降低了10～15％；

（2）燃烧值较高，达到25～30MJ/kg；