[发明专利]一种成型颗粒燃料及其制备方法

说明书

本发明提供一种成型颗粒燃料及其制备方法，该制备方法包括秸秆堆料的预处理，所述预处理包括：在秸秆堆料中喷洒中性或弱碱性水溶液后将其真空密封保存20～40天。秸秆在喷洒弱碱性水溶液后，直接在真空密封条件下保存，能够显著的提高秸秆孔隙率，相比于现有技术中秸秆前处理工艺长、处理过程复杂，本发明的成型颗粒燃料及其制备方法，不仅能够有效的降低秸秆成型压缩过程中的压缩比能耗，还能够提高所制备得到的成型颗粒燃料的燃烧性能。

技术领域

本发明涉及秸秆处理技术，更具体地，涉及一种成型颗粒燃料及 其制备方法。

背景技术

农作物秸秆是生物质资源的重要组成部分。农作物秸秆露天焚烧 屡禁不止，成为当今季节性雾霾的主要污染源之一。生物质秸秆成型 燃料的利用不仅能消耗大量农业废弃物，还可以降低秸秆直接燃烧对 环境的影响。研究表明，在生物质秸秆压缩成型过程中，不同前处理 是影响生物质颗粒燃料成型品质好坏的重要因素，它们对生物质成型 特性的影响引起了广泛的关注。通过调研发现，生产能耗过高依然是 生物质颗粒燃料生产过程存在的主要问题之一，从而导致生物质颗粒 燃料生产成本过高，严重制约了生物质颗粒燃料的推广与利用。

研究发现，在生物质压缩成型生产过程中，粉碎段和压缩段是压 缩成型生产线能源消耗的主要工艺段，占整个生产能耗的80％以上。因 此，对生物质秸秆成型生产过程进行研究，通过一定的技术手段提高 颗粒燃料的品质，且降低成型能耗，降低颗粒燃料生产成本，从而能 够为生物质颗粒燃料技术的开发利用提供重要技术指导。

目前对于固化成型产品品质方面的研究，多数是通过设定不同的 成型参数或者混合成型，研究其对成型特性的影响。对于降低生物质 压缩成型能耗方面的研究，多集中于通过改进生物质成型过程中主要 设备结构和关键零部件，或是探究最优的工艺参数、物料配比、混合 成型等达到降低成型能耗的目的，或是单纯的比较不同物料压缩成型 的能耗。而对秸秆原料进行前处理以降低成型颗粒燃料压缩能耗以及 物料性能的方法较少，并且，通常处理过程较复杂，工艺流程长，成 型颗粒燃料的性能较低。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了一 种成型颗粒燃料及其制备方法，以解决成型颗粒燃料前处理方法工艺 流程长、处理过程复杂、成型压缩比能耗高、所制备的成型颗粒燃料 的综合性能低的技术问题。

本发明的一个方面，提供一种用于制备成型颗粒燃料的方法，包 括秸秆堆料的预处理，所述预处理包括：在所述秸秆堆料中喷洒中性 或弱碱性水溶液后将其真空密封保存20～40天。

本发明所述的方法，秸秆堆料在喷洒弱碱性水溶液再经真空密封 保存后，能够有效地提高秸秆的孔隙率，以降低后续处理难度，改善 颗粒燃料的抗渗水性。并且，喷洒弱碱性水溶液和真空密封保存能够 改善秸秆物料的着火特性指数以及综合燃烧特性指数，以增强秸秆的 燃烧性能。具体地，在喷洒弱碱性水溶液时，在常温下进行即可，该 水溶液的温度也在常温条件即可。

经处理后的秸秆物料再经压缩处理，即能够制备得到成型颗粒燃 料。经弱碱性物质与真空密封保存后，能够有效的降低压缩成型的能 耗，以降低由秸秆制备成型颗粒燃料的难度。

秸秆物料喷洒适量弱碱性水溶液后，直接真空密封保存一定时间 即能够提高秸秆的孔隙率和软化程度，以降低秸秆后期压缩的难度， 从而降低能耗。该方法简单易行，控制条件易于调节。并且，所添加 物质种类少、添加次数少，能够更便于控制。

具体地，喷洒弱碱性水溶液，并对秸秆堆料进行真空密封保存后， 由于真空密封保存的时间不同，秸秆中的半纤维素、木质素含量以及 结晶度均会有变化。具体地，在真空密封保存过程中，半纤维素、木 质素含量以及结晶度均是先呈现下降的趋势，在经过一段时间后，趋 于平稳。