[发明专利]加拿大一枝黄花成型燃料加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物植株成型燃料加工方法，尤其涉及加拿大一枝黄花成型燃料的加工方法。 

背景技术

加拿大一枝黄花(Solidago Canadensis L.)，是原产于北美的一种菊科多年生草本植物，20世纪30年代开始进入我国，现在这种植物已成为我国大部分境内迅速扩散传播的恶性杂草。但作为一种植物，一枝黄花的生物成分和材料成分若能得到及时开发和应用，则这种疯长的植物也是一种可以迅速再生的宝贵资源。 

目前，国内外的很多研究者已经利用各种方法从加拿大一枝黄花中提取出了倍半萜烯类、氨基酸、醇类等化学物质，对其生物性能进行了研究，并且对于控制这种植物的生长提出了各种解决方案。同时，加拿大一枝黄花已经在提炼精油、医学制药等方面得到广泛的应用。 

加拿大一枝黄花的秸杆高大，能达到3米，农民将其割下，直接作为一个燃料来生火。然而，对加拿大一枝黄花作为生物可燃性的研究文献较少，也没有专门针对加拿大一枝黄花的生物成型燃料加工方法的报道，究其原因，主要是加拿大一枝黄花茎秆内海绵体物质较多，含水率高、不利于加工成型，另外，收割后果实易于扩散。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种加拿大一枝黄花成型燃料的加工方法，该方法所得成品是一种清洁、无污染的环保型燃料。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种加拿大一枝黄花成型燃料的加工方法，其特征在于包括如下步骤 

①原料收集，于植株生长茁壮，花蕾出现之前，收割加拿大一枝黄花植株； 

②原料晒干，晾晒1～2周，使植株含水率达到30～35％； 

③原料粉碎和储存，至含水率为22％以下； 

④液压成型，采用液压挤出成型设备，成型温度为150～180℃，成型压力15～18Mpa，成型后成品密度大于等于0.8克/立方厘米。 

理想的收割时间应以植株生长茁壮，花蕾出现之前为宜，此时的植株已基本定型， 不大可能继续长高，茎干内的海绵体物质也较少，纤维质较多。若此时进行收割，不但可以有效地遏制其利用气流传播扩散的途径，而且时间正值夏末初秋，气温高且干燥，有利于收割后的自然干燥。另一方面，此时便于将加拿大一枝黄花的收割期与农作物(稻、棉)秸秆的收获期错开，也会有利于生物质成型燃料的均衡生产。 

如果采用成熟的植株，收割时的植株外表皮已呈枯黄色，花絮已完全绽开。通过收割过程我们注意到，在这种状况下收割时，由于植株的果实已经完全成熟，收割和运输的过程将会造成植株果实的进一步扩散，同时也不利于收割和破碎。 

另一方面，随着植株的成熟，加拿大一枝黄花茎干内的海绵体物质增多，也不利于加工和成型。 

所有的生物质成型燃料的加工流程都存在对原料粒径的要求问题，而对原料粒径的要求对成型燃料的加工成本也有着重要的影响。由于生物质原料的密度较低，因此，若以整棵(捆)植株运输的方式收集原料，会大大提高收集成本。同时，处于基本干燥状态的植株在运输时易产生枯萎的叶子、花蕾等散落物，给道路运输带来麻烦。因此，我们认为宜采用就地粉碎后装袋或采用箱式货车进行运输为宜。根据实际测试，粉碎后的运输量仅为整棵(捆)植株运输方式的1/6～1/8。 

加拿大一枝黄花的植株收割后，在自然环境中若长时间反复受到雨淋和日晒，会产生霉变和局部腐烂，加工成为成型燃料后也会影响其燃烧质量。因此应该在晾晒到适当的状态后就及时粉碎储存，根据我们的试验，及时储存后的原料在放置了8个月后仍然具有良好的成型性和燃烧特性，反之，在野外放置的原料经过约2个月的日晒雨淋后，无论是加工性还是可燃性都大为下降。 

在规模生产的工艺中，由于原料在成型加工前通常都会储存一段时间，因此，若粉碎后的原料含有较高的水分时，容易在堆积的过程中产生发热和霉变等问题，根据我们经验，堆积起来的原料必须做好防雨工作，只要不被淋湿，其水分可逐渐自然降低。 

大多数生物质成型燃料都要求原料的含水率在18％以下，采用的液压成型技术允许原料的含水率在22％以下。 

作为优选，步骤③中原料粉碎后长度为小于等于5cm。作为最佳，步骤③中原料粉碎后长度为3～5cm。从对加拿大一枝黄花不同长度的原料成型的试验来看，主要有以下几个特点： 

当植株的直径小于1cm时，原料的长度对成型的质量没有明显的影响； 

当植株的直径大于3cm时，原料的长度对成型的质量有明显的影响，呈现出随长度的增长而成型密度下降的趋势；