[发明专利]一种生物质固体燃料及其加工工艺

说明书

本发明涉及一种生物质固体燃料，属于生物质燃料技术领域。包括如下组分（按重量份计）：烟梗15‑30份、烟叶秸秆20‑40份、废弃烟叶15‑30份、竹屑15‑30份、木屑15‑30份、稻壳12‑20份、固硫剂3‑8份、偶联剂3‑8份剂、硅藻泥10‑20份、高锰酸钾2‑5份、金属镁粉4‑6份、粘土15‑25份、发泡剂1‑3份；所述生物质固体燃料的生产工艺流程包括膨化、碳化、过滤、改性、发酵、挤压成型、烘干；本发明解决了多余的烟叶废料制成的生物质燃料在燃烧时产生有害物质的问题，实现了烟叶废料的回收再利用，提高了由烟叶废料制成的生物质燃料的环保性能。

技术领域

本发明涉及生物质燃料技术领域，尤其涉及一种生物质固体燃料及其加工工艺。

背景技术

进入21世纪以来，随着煤、石油、天然气等石化燃料的日益枯竭，生物质能日益凸显其潜在的价值。在烟叶复烤加工过程中，烟梗和烟叶会经过分离，烟叶主要加工成烟丝进入制丝车间，烟梗是卷烟的重要材料，梗丝或颗粒状烟梗具有较好的填充性和燃烧性，在减害降焦、降本降耗、改善卷烟质量等方面具有十分重要的作用。但是由于烟梗在理化特性方面与烟叶存在较大差别，因此烟梗必须进行单独的工艺处理，使其满足卷烟加工的需求。当前卷烟工业生产现状是烟梗产量供大于求，每年产区和复烤加工企业会有大量烟梗剩余。

多年来，多余的烟叶废料，主要包括烟梗、烟叶秸秆和废弃烟叶，一般采取焚烧的销毁方式，不仅环保不能达标且存在安全隐患；随着国家环境保护标准越来越高、环保检查越来越严，目前多余的烟叶废料主要采取填埋的销毁方式，但是从长远来看仍然对环境和土质有不利影响。

现有技术中将烟叶加工中的废料制作成生物质颗粒燃料，用于烟叶烘烤、工业燃烧的替代能源。但是由于多余的烟叶废料制成的生物质燃料在燃烧中会产生焦油，焦油是在缺氧条件下不完全燃烧产生的,焦油是多种烃类及烃的氧化物、硫化物的复杂混合物。烟气焦油中99.4%的物质是有害的,0.2%是致癌的,0.4%是癌的协同剂。目前经过研究人员实验发现烟气中的焦油是最主要的有害物质，并且多余的烟叶废料燃烧产生的焦油对锅炉容器具有一定的腐蚀性；此外烟梗中还存在烟碱，其作为燃料燃烧时会产生有毒有害物质和刺激性气味对人体和环境均有不利影响。

发明内容

针对现有技术中缺陷与不足的问题，本发明提出了一种生物质固体燃料及其加工工艺，解决了多余的烟叶废料制成的生物质燃料在燃烧时产生有害物质的问题，实现了烟叶废料的回收再利用，提高了由烟叶废料制成的生物质燃料的环保性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种生物质固体燃料，包括如下组分（按重量份计）：烟梗15-30份、烟叶秸秆20-40份、废弃烟叶15-30份、竹屑15-30份、木屑15-30份、稻壳12-20份、固硫剂3-8份、偶联剂3-8份剂、硅藻泥10-20份、高锰酸钾2-5份、金属镁粉4-6份、粘土15-25份、发泡剂1-3份。

进一步的，所述木屑可采用松木屑、橡木屑、杨树木屑中的任意一种或多种混合。

进一步的，所述固硫剂为碳酸钙或碳酸钠，偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述发泡剂可采用碳酸氢钠。

本发明还公布了一种生物质固体燃料的加工工艺，包括如下步骤：

步骤一、膨化：将烟梗、烟叶秸秆粉碎后投入高温膨化炉中进行膨化处理；

步骤二、炭化：将废弃烟叶、竹屑、木屑、稻壳粉碎后和膨化后的烟梗以及烟叶秸秆进行混合，将混合原料在隔绝空气的条件下进行真空炭化处理；

步骤三、过滤：将炭化后的混合原料冷却至室温并加入金属镁粉，接着破碎混合30-40min，再通过筛网进行筛选，过滤掉大颗粒和块状物料；

步骤四、改性：第一步，将硅藻泥用5-10Wt%盐酸溶液浸泡1-2h，第二步加水将硅藻泥洗涤至中性，第三步，加水至硅藻泥中并将硅藻泥于80-100℃下超声波处理8-10min，第四步，加入偶联剂、高锰酸钾再进行搅拌20-30min，最后，烘干制得改性硅藻泥；