[发明专利]一种提高秸秆在水中固含量的方法

说明书

本发明属于生物质再利用技术领域，具体涉及一种提高秸秆在水中固含量的方法。该方法包括以下步骤：(1)对收集的秸秆进行烘干脱水，然后粉碎至中位(D50)粒径为100‑300μm；(2)将步骤(1)粉碎后的秸秆进行压缩成型，压缩压力为2‑5MPa，压缩温度为30‑60℃；(3)将步骤(2)压缩成型后的秸秆再次粉碎处理，粉碎至中位(D50)粒径为30‑50μm，得秸秆粉末；(4)将步骤(3)的秸秆粉末与水按比例进行配比混合、研磨制浆，得到浓度为35‑50wt％的浆液。通过提供的方法制备得到的秸秆浆液固含量高，粘度低，固含量好。

技术领域

本发明属于生物质再利用技术领域，具体涉及一种提高秸秆在水中固含量的方法。

背景技术

当前全球石油需求不断增长与化石能源目渐枯竭的矛盾日益突出，能源供给形势越来越紧张，国际市场原油价格持续大幅上涨，能源的多元化、可再生化和清洁化已成为人类社会发展的必然选择，开发生物质能源是解决全球能源危机的方向之一，作为新型替代能源的生物质能源在世界各国发展迅速。

秸秆是世界上最丰富最廉价的生物质能源，但却未得到充分的利用，大量秸秆被就地焚烧或者随处丢弃，燃烧利用率很低，这不仅浪费了宝贵的资源且污染环境，还会带来很多危害，如引发火灾、造成大气污染、破坏土壤环境等，对人类赖以生存的生态环境造成严重的影响。秸秆被随处丢弃焚烧的主要原因是：单位质量的物质体积较为庞大，运输成本过高；随着生活水平的提高，用秸秆当作燃料进行燃烧的功率和效率达不到人们需求的水平。如果可以将秸秆转化为液体燃料，则既可以消除运输出现的问题，也可以提高燃烧效率。

为此，中国专利文献CN 103102253A公开了一种秸秆液化分离综合利用的方法，包括如下步骤：将粉碎后的秸秆加水混合搅拌制浆，得到固液比为1∶50～1∶2的秸秆浆液；将秸秆浆液在高压釜中进行液化反应，保留反应混合物，通过固液分离器进行固液分离，得到混合物的固相物和水相物，采用有机溶剂对固相物进行萃取，分离得到有机相物和固体残渣，通过减压蒸馏除去有机相中的有机溶剂即得到生物油，剩余的固体残渣作为土壤改良剂。该技术以秸秆为原料，以绿色溶剂水作为反应介质，在相对温和的条件下，将秸秆液化为生物油和固体残渣，该生物油热值较高，可以作为低级燃料直接使用。该技术实现了秸秆向液体燃料的转化，提高了秸秆的利用效率，但是采用常规方法将秸秆与水混合，秸秆浆料中的秸秆固含量较低，从而导致生产效率不高和水资源的浪费，因此秸秆浆料的固含量成为一个主要考察指标，如何提高秸秆在水中的固含量成为我们面临的一个重要问题。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的秸秆在水中固含量低的缺陷，从而提供一种提高秸秆在水中固含量的方法。

一种提高秸秆在水中固含量的方法，包括以下步骤：

原料预处理：收集秸秆并控制其含水率低于2wt％，然后粉碎至中位粒径为100-300μm；

压缩：将粉碎后的秸秆进行压缩成型，压缩压力为2-5MPa，压缩温度为30-60℃；

粉碎：将压缩成型后的秸秆再次粉碎处理，粉碎至中位粒径为30-50μm，得秸秆粉末；

制浆：将秸秆粉末与水按比例进行配比混合、研磨制浆，得到浓度为35-50wt％的浆液。

进一步地，采用烘干脱水控制含水率，所述烘干脱水温度为70-110℃，烘干脱水时间为3-5h。

进一步地，所述压缩成型为压片成型、压块成型或压条成型。进一步地，可以采用压片机、压块机或压条机进行压缩成型。

进一步地，压缩后秸秆被再次粉碎至堆密度为400-800kg/m³。

进一步地，粉碎过程为锤片式磨粉碎、球磨粉碎、棒磨粉碎、超微粉碎或气流粉碎。可采用锤片式磨机、球磨机、棒磨机、超微粉碎机或气流粉碎机等粉碎设备。