[发明专利]环保植物能源颗粒燃料的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保植物能源颗粒燃料的生产工艺。

背景技术

随着农业机械化和科学种植的扩大，一方面农林作物产量提高了，农（林）业废弃物大量增加；另一方面农民生活水平的快速提高，过去以农林废弃物作燃料烧火的状况，正在转变为燃烧沼气、煤气等“干净”能源所取代，传统方式使用量相对减少。目前用来解决大量增加的农（林）业废弃物的传统方法主要是以下两种：一种是采用填埋方法，该方法会导致每年有大量土地无法耕种；另一种方法是在田间地头就地燃烧，每年夏秋两季，因为农民燃烧秸秆等农林废弃物造成的污染，已成为中国一个重要的污染源，不仅成为中国环境保护上的一大难题，而且严重的时候，甚至会酿成火灾。

改变这种“遍地冒烟”的状况，最有效、最现实的途径就是给农（林）业废弃物“寻找出路”。现有的一种方法是将农（林）业废弃物粉碎后“秸秆还田”或“建沼气池”等，但使用率仅仅20%，大量的农业（或林业）废弃物不单让农民头疼，也让政府官员十分难办。

而另一方面，从世界能源形势看，能源的日趋紧张和环境保护成为全球瞩目的焦点，据国际可再生能源组织的预测，地下石油、天然气及煤的储量，按目前的开采利用率仅够适用60年左右。因此，秸秆等农林废弃物类生物质能源，是未来再生能源的一个重要发展方向。随着世界性的能源匮乏，生物质再生能源的市场需求和利润空间将不可估量。

此外，目前中国木质能源仍以直接燃烧的柴灶方式为主，由于薪材原始状态很松散，燃烧过程中，80%至90%的能量随着烟气和灰分的散失而浪费，热利用率很低，只有10%至15%左右，而且污染很严重。如果能将原始的薪材、秸秆等可燃烧的植物材料加工成一种能够高效燃烧的燃料，将大大有利于环保节能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保植物能源颗粒燃料的生产工艺，它可将农业或林业废弃物等各种可燃烧的植物材料加工成可高效燃烧的固体燃料颗粒，从而既解决了目前大量增加的农（林）业废弃物的处理难题，又缓解了目前能源日益紧缺的现状，有利于环保节能。

本发明技术方案是这样构成的：一种环保植物能源颗粒燃料的生产工艺，其特征在于：它是将可燃烧的植物材料收集起来作为原材料，使原材料依次通过以下步骤进行加工：

（1）粉碎：通过粉碎使原材料形成粒径在2mm以下的粉末状颗粒物料；

（2）烘干：对粉碎后的物料进行烘干，通过烘干使物料的水分含量在12%-20%之间；

（3）挤压成型：对烘干后的物料进行挤压成型，通过挤压成型使物料形成密度在1.0-1.4g/cm³之间的固体颗粒燃料。

本发明上述技术方案中，所述的可燃烧的植物材料主要为植物的根或茎或枝或皮或外壳、木屑、竹屑、竹或木类加工的边角料或者废旧模板中的一种或一种以上。

所述木屑为木材生产加工过程中产生的锯屑或锯屑二次利用后的废旧物；所述植物的根或茎或枝或皮或外壳包括需要定期砍伐的速生林木、树根、树皮、各种秸秆、椰子壳或松果壳中的一种或一种以上。

所述锯屑二次利用后的废旧物包括用来栽培各种菌菇后用过的废渣；所述各种秸秆包括玉米秸秆、小麦秸秆、稻草秆或芦苇杆中的一种或一种以上。

步骤（2）所述的烘干包括以下两道工序：

第一道工序是通过初步烘干使物料的水分含量在12%-20%之间；

第二道工序是将初步烘干后的物料放入储料罐内，向储料罐内通入60-80℃的干热气流，使干热气流带动物料从罐体上的物料出口（一般设于罐体底部）输出到设于罐体外部的输送带上，之后通过输送带将物料输送给挤压成型机。这样在输送物料的同时，又进一步对物料起到干燥效果，确保物料的水分含量在设定范围内。

所述干热气流最好是由空气通过太阳能加热或电加热而形成的热气体。

通过步骤（2）的烘干处理，最好能使获得的物料的最终水分含量在15%-20%之间。

步骤（3）所形成的固体颗粒燃料最好为直径在6-8mm之间、长度在1-2cm之间的圆柱形颗粒。

较之现有技术而言，本发明具有以下显著优点：

（1）可消化掉正在污染土地、大气环境的大量农（林）业废弃物，降低农（林）业废弃物的处理燃烧给环境造成的污染，有利于环保，符合中国政府和国际能源组织关于节能减排的要求，

（2）可将大量农林废弃物转化为高品位的颗粒燃料能源，替代部分煤炭、石油等化石燃料及木炭等有条件再生燃料能源，缓解能源领域紧张的局面，从而实现能源的可持续发展；