[发明专利]一种生物质能源材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种生物质能源材料的制备方法，包括如下步骤：取禽畜粪便放入可控温度和湿度的空间内，将其堆成高10‑20cm、宽2‑4m的垛堆，每天翻垛3‑6次，持续30‑60天；其中，温度为30‑50℃、湿度为8‑12％；将上述发酵后的产物放入干燥箱中，于100‑120℃干燥2h以上；将上述所得物料投入生物质气化炉中，以3‑5℃/min升温至200‑250℃，保持反应15‑25min；随后以5‑8℃/min升温至500‑600℃，持续反应30‑50min；收集出气口气体即可得到可燃性气体材料。

技术领域

本发明属于新能源材料领域，特别涉及一种生物质能源材料的制备方法。

背景技术

我国是一个以煤炭为主(90％以上)的生产和消费大国，位居世界第二。可再生资源开发利用程度很低。随着经济的发展，能源消费呈持续上升趋势，优质能源供应不足，能源利用效率较低。以煤炭为主的能源结构造成城市大气污染，一次性能源过度消耗引起生态破坏，生态环境压力越来越大。

另一方面，我国每年生产和生活的废弃物数量很大，随着环保力度的加强和人们对已有的废弃物处理技术局限性的进一步认识，世界各国都在投入重金研究开发新技术，争取找到更经济、更合理的处理方案。目前处理的主要方式是填埋、焚烧和农用，局限性十分明显。填埋场选址或运行不当会污染地下水环境，填埋场产生的气体若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧；焚烧：处理费用、能源的消耗高；农用：经有关研究资料表明，长期大量使用会对作物产生污染。生物质能源材料是一种洁净低碳的可再生能源，作为新型材料，它的燃烧时间长，而且经济实惠，同时对环境无污染，是替代煤炭等常规能源的优质环保材料。目前研究有关以禽畜粪便为生物质物料前提的方向也逐渐增多，但是在生物质能源转化率和材料能源利用率等方面有较大不足，无法适应实际需求。

发明内容

针对上述现有技术中现有生物质能源存在的不足，本发明的目的是提供一种生物质能源材料的制备方法，利用生产生活废料如禽畜粪便等经氧化活化制备出可燃性气体的生物质能源材料，转化率高、能源利用率好。

为实现本发明目的技术方案如下：

一种生物质能源材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：取禽畜粪便50-80份放入可控温度和湿度的空间内，将其堆成高10-20cm、宽2-4m的垛堆，每天翻垛3-6次，持续30-60天；其中，温度为30-50℃、湿度为8-12％；

S2：将步骤S1中发酵后的产物放入干燥箱中，于100-120℃干燥2h以上；

S3：将步骤S2所得物料投入生物质气化炉中，以3-5℃/min升温至200-250℃，保持反应15-25min；随后以5-8℃/min升温至500-600℃，持续反应30-50min；收集出气口气体即可得到可燃性气体材料。

优选的，步骤S1中所述禽畜粪便65份，温度38℃、湿度9％；所述垛堆高15cm、宽3.5m，每天翻垛5次，持续55天。

优选的，步骤S1中还包括如下：在持续反应的30-60天过程中，在第15天加入10-15份谷壳，在第28天加入10-20份木屑，在第36天加入7-10份秸秆，第48天加入8-12份谷壳/木屑混合物；谷壳：木屑质量比为3:1。

优选的，在第15天加入12份谷壳，在第28天加入15份木屑，在第36天加入8份秸秆，第48天加入10份谷壳/木屑混合物。

优选的，步骤S2中所述干燥温度为115℃、干燥3.5h。

优选的，步骤S3中以4℃/min升温至230℃，保持反应20min；随后以7℃/min升温至560℃，持续反应45min。

上述任意一条所述方法制备得到的生物质能源材料。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：