[发明专利]以动物粪便为主要原料制备固体燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体燃料，尤其是涉及一种可以替代燃煤的以动物粪便为主要原料制备固体燃料的方法。

背景技术

污染使得人们越来越注重环境保护，而烧干粪取暖古已有之，当将液体从粪便中分离出去后，干粪便并无异味，特别是食草动物的粪便；粪便燃料不含硫磺，燃烧时不含释放出令全球变暖的气体，有利于保护大气环境。目前对动物粪便燃料的利用仅停留在初期阶段，并未进行工业化规模生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以动物粪便为主要原料制备固体燃料的方法，该方法可以进行工业化规模生产，成品热值高，可以替代煤燃料。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的以动物粪便为主要原料制备固体燃料的方法，它是由主料动物粪便、金红石、钛铁矿、硅铝酸盐矿石粉、硝酸钾、碳酸钙和辅料有机硅季铵盐、冰片、海金沙、分散剂、醇基、醇基燃料增热剂、锶、工业石蜡按照下述重量份配比制备而成：

配比：动物粪便30-85份；金红石2-30份；钛铁矿2-20份；硅铝酸盐矿石粉2-50份；硝酸钾2-30份；碳酸钙2-40份；有机硅季铵盐1-12份；冰片1-6份；海金沙1-10份；分散剂1-8份；醇基1-8份；醇基燃料增热剂0.1-0.8份；锶0.08-0.6份；工业石蜡0.1-0.7份；

制备：

第一步，将动物粪便置于杀菌锅内100℃温度下杀菌，利用超声波雾化除臭、烘干后，研磨至粉末状备用；

第二步，按照上述配比，将各原料依次加入到混合机中搅拌均匀，送入挤压造粒机中造粒，颗粒料干燥冷却后得到半成品颗粒物料；将半成品颗粒物料送入液压机中，按照规格要求，压制成带有蜂窝孔的固体燃料成品即可。

本发明的优点在于采用动物粪便（牛、羊、马、鸡等动物粪便均可）并加入多种矿物质制备的固体燃料使用时比普通型煤燃烧时间长，可代替普通型煤使用于各种场合，原料和制造成本低廉，燃烧时无污染，属于具有发展前途的新兴燃料。本发明制备的固体燃料分为四个阶段接力式连续燃烧，其热值可以达到3000-6000大卡左右；该固体燃料从进入炉膛到燃烧完毕，要经历水分蒸发阶段、挥发物着火阶段、矿物质燃烧阶段和燃烬阶段，即当固体燃料进入炉膛后，水分逐渐被蒸发，混合物质不断吸收热量，挥发物随之析出，当达到燃点后，挥发物开始燃烧（挥发物的燃烧速度很快，一般只占该固体燃料整个燃烧时间的1/10左右），这时燃料中的高熔点可燃矿物质达到燃点，剧烈燃烧，释放出大量热量（固体燃料的燃烧速度和燃烬程度主要取决于该阶段）；燃烬阶段，该阶段要使可燃物质尽量烧完，完成一个接力式阶段连续燃烧，达到最高燃烧点的温度，以降低不完全燃烧热损失，提高效率。

本发明将动物粪便作为主要原料，同时添加了廉价的市售矿物原料金红石、钛铁矿、硅铝酸盐矿石粉、硝酸钾、碳酸钙和辅料有机硅季铵盐、冰片、海金沙、分散剂、醇基燃料、醇基燃料增热剂、锶、工业石蜡，其中辅料中的分散剂可以很好的把原料均匀的分散开，既可以使不同原料之间具有良好的相容性，又防止结块；醇基燃料来源广泛，且燃烧最完全彻底，是未来最清洁、环保和最有潜力的燃料；锶是自然界中广泛分布的微量元素，它可以使固体燃料很好的完成连续燃烧，从而使其达到最高燃点；醇基燃料增热剂可以改变熔体的燃烧值，由于该固体燃料并没有固定的燃点，仅有一个燃点温度的范围，最先燃烧的挥发物的燃点要远远低于矿物质的燃点，这些不同成分的矿物质在一定温度下会形成一种共熔体，这种共熔体在燃点状态时，有熔解其他高熔点物质的性能，从而改变了熔体的燃烧值，完成一个接力式阶段连续燃烧，使其达到最高燃点的温度。

具体实施方式

实施例1：

本发明所述的以动物粪便为主要原料制备固体燃料的方法，它是由主料动物粪便30份；金红石2份；钛铁矿20份；硅铝酸盐矿石粉2份；硝酸钾30份；碳酸钙2份；有机硅季铵盐12份；冰片1份；海金沙1份；分散剂1份；醇基1份；醇基燃料增热剂0.1份；锶0.08份；工业石蜡0.1份制备而成；

第一步，将动物粪便置于卧式杀菌锅内100℃温度下杀菌5-10分钟，保证物料的干湿度；利用超声波雾化除臭，除去有害杂质，使质量达到工业用人造煤的要求（必要时需要人工进行挑选）；将符合要求的物料烘干后，用雷蒙磨粉机将其研磨至粉末状备用；