[发明专利]一种绿色环保的生物质颗粒燃料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种绿色环保的生物质颗粒燃料，由下列重量份数的原料组成：玉米秸秆60‑65份、水稻秸秆55‑60份、废纸浆15‑20份、氧化镁5‑7份、氢氧化钠4‑6份、氧化铝3‑5份、高岭土4‑6份、硫酸铵5‑7份，石灰乳或电石渣5‑10份；本发明还公开了生物质颗粒燃料的制备方法；该生物质颗粒燃料减少碱金属盐和氯的气相挥发，达到提高灰熔点，改善灰熔性，降低积灰、结渣，同时防止燃烧设备腐蚀，延长燃烧设备使用寿命的效果，绿色环保。

技术领域

本发明涉及生物质颗粒燃料制备领域，尤其涉及一种绿色环保的生物质颗粒燃料。

背景技术

生物质固体成型燃料具有易于运输和储存、使用方便、清洁环保、可再生等优点，可替代煤和石油等化石能源，减少对不可再生资源的依赖，保证国家能源安全。我国是农业大国具有丰富的秸杆资源，将秸杆转化为生物质固体成型燃料对环境保护、资源利用及农民创收都大有裨益。

但是目前以秸秆为原料生产的生物质固体成型燃料的灰熔点低，导致生物质固体成型燃料在燃烧过程中容易结渣、易积灰、燃烧不充分，降低了燃料利用率和燃烧效率；而且燃烧所产生的烟气严重腐蚀燃烧设备。通过调研近十年国外SCI和国内EI类文献中生物质锅炉受热面沉积和腐蚀的研究，发现生物质本身过高的碱金属尤其是K和无机非金属元素Cl形成的KCl是导致生物质锅炉积灰结焦腐蚀的主要原因。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种绿色环保的生物质颗粒燃料，氧化铝、高岭土和硫酸铵减少碱金属盐和氯的气相挥发，达到提高灰熔点，改善灰熔性，降低积灰、结渣，同时防止燃烧设备腐蚀，延长燃烧设备使用寿命的效果。

本发明是这样实现的：

本发明目的之一在于提供一种绿色环保的生物质颗粒燃料，由下列重量份数的原料组成：玉米秸秆60-65份、水稻秸秆55-60份、废纸浆15-20份、氧化镁5-7份、氢氧化钠4-6份、氧化铝3-5份、高岭土4-6份、硫酸铵5-7份，石灰乳或电石渣5-10份。

本发明的目的之二在于提供一种绿色环保的生物质颗粒燃料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、分别将所述份数的玉米秸秆、水稻秸秆经干燥、粉碎、混合、压制成型后，继续进行热解气化反应，冷却后再次粉碎成粉末状备用；

步骤2、将废纸浆、氧化镁、氧化铝、高岭土、硫酸铵、石灰乳或电石渣研磨，喷雾干燥得到添加剂粉末；

步骤3、将步骤1的生物质原料混合状粉末加含4-6份的氢氧化钠的溶液预处理后，与步骤2的添加剂粉末混合均匀，送入挤压成型机，挤压成型为圆柱形颗粒，干燥，出料。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

1、本发明中采用氢氧化钠预处理在常温下能够有效的提高秸秆预处理效率,降低成本：由于木质纤维素天然的抗降解结构特性，通过碱预处理打破细胞壁复杂交联状态所造成的障碍；

2、本发明中采用废纸浆和氧化镁组成的复合黏结剂，提高生物质颗粒燃料的机械强度：在生物质常温(冷压)成型过程中，添加理想的黏结剂应具备的特点有：能均匀浸润生物质颗粒表面，且具有良好的黏结性；较低的无机成分含量；高耐磨性和热稳定性；具有一定的防潮、防湿功效；原料来源广泛，环境友好，且廉价易得。为了兼顾以上特点生产出性能更加优异的生物质固化燃料，本发明经过大量实验摸索得出采用废纸浆和氧化镁组成的复合黏结剂，提高生物质颗粒燃料的机械强度，机械强度的提高对生物质颗粒燃料在生产、运输、储存方面均有及其重要的作用，不仅减少了物料颗粒对成型设备的磨损，而且对于燃料加工性能和设备功率损耗均有所改善；