[发明专利]一种沙柳焙烧炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于焙烧炭，尤其涉及一种沙柳焙烧炭的制备方法。

背景技术

生物质作为一种可再生清洁能源，大规模利用将缓解能源危机、环境污染以及CO2排放引起的温室效应等问题，促进全球经济发展。推进能源替代，减轻环境压力。生物质能作为仅次于煤炭、石油和天然气是世界第四大能源，具有可再生性、环保性、广泛分布性的特点，而且可以转化为电能、热能、生物柴油、燃料乙醇、及多种化工产品。开发利用生物质能,既可以提供丰富的清洁能源、保护生态环境，又可以减少对化石燃料的依赖，保障国家能源安全，解决中国能源问题的有效途径。世界各国加快生物质能技术开发和生物质资源应用，在丹麦、瑞典、芬兰、德国、美国等欧美国家，生物质能在总能源消耗中所占的比例迅速增加。尤其是最近几年欧洲正努力减少温室气体的排放，石油和天然气价格的上涨使得生物质焙烧炭在欧洲越来越被广泛的使用，当前生物质焙烧炭的市场主要在欧洲发达国家，未来的市场将会在世界广大国家。我国生物质资源量巨大，将农业加工剩余物制备生物质焙烧炭势在必行，可制备一种高热值、价格低廉、环保、节能的代替煤炭使用的可再生材料。但生物质具有含水量高、能量密度低、资源分散,较难破碎等缺点,因此储存运输成本高,而且可磨性差不易制粉用于煤粉锅炉或气化炉的混合燃烧与气化。生物质低温热解预处理是一种行之有效的热化学预处理方法；热解得到的生物质半焦能量密度提高、体积减小，有利于降低运输储存成本。

现有技术一的技术方案，先将秸秆干燥、切碎，然后以较大的流量从炉子底部通入高纯氮气。气体分析仪氧浓度下降到0.5%时,调节气体进口阀门使氮气的流量保持在500mL^-1/min。打开电加热装置,设置加热目标温度为100℃,之后设定最终热解温度分别为400℃、500℃、600℃,以同样的加热速率升高到实验所需的温度,保持样品在各温度下加热30min。停止加热后继续保持氮气的通入,直到炉内温度低于110℃,取出样品,分别称取固体产物和液体产物的重量,得出每种产物的比例。

现有技术的缺点，炭化所需温度较高，通常在400-600℃；固体得率较少，大约为30%；工艺过程中既可通过快速热解也可通慢速热解实现，产品组成85-90%是碳加上灰分，但产品成本很高。

现有技术二的技术方案

①分别选取粒径为0～0.45mm，0.45～0.9mm，0.9～2mm及2～5mm的玉米秸秆和小麦秸秆颗粒备用。②将物料放入烘干箱内，在105±5℃下烘干24h后备用。③使用喷雾器和快速水分测量仪调节物料的水分含量。④每次实验称取相同质量的物料进行压缩成型。⑤将称量后的物料放入模具中，加压直至达到设定的成型压力；在设定的成型压力下保持一定时间,退模后即可得到成型燃料，自然风干一段时间后，测量成型燃料密度及跌碎强度。

现有技术的缺点，单一的生物质压缩成型技术，没有对生物质进行简单处理，生物质中含汞、硫含量较高，单位发热量较少。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种沙柳焙烧炭的制备方法，旨在解决现有技术存在的炭化所需温度较高，通常在400-600℃；固体得率较少，大约为30%；工艺过程中既可通过快速热解也可通慢速热解实现，产品组成85-90%是碳加上灰分，但产品成本很高和单一的生物质压缩成型技术，没有对生物质进行简单处理，生物质中含汞、硫含量较高，单位发热量较少的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种沙柳焙烧炭的制备方法，该沙柳焙烧炭的制备方法包括以下步骤：

将干燥后的沙柳放入箱式电阻炉，然后以较大的流量从炉子底部通入氮气，以排出炉内空气;

调节气体进口阀门，保持氮气的流量;

接着打开电加热装备，设置加热目标温度和时间;

获得多组实验样品,然后停止加热后继续保持氮气的通入，直至炉内的温度降至室温为止,取出研磨，得到成品。

进一步，该制备方法的具体步骤为：

低温热解实验在箱式电阻炉进行，将装满沙柳样品的研钵放置于电阻炉的中部。作为保护气的氮气从炉底通入；

每次取20g的样品放在炉篦上，然后以500mL^-1/min的流量从炉子底部通入纯度为99.99%氮气，以排出炉内空气；

打开电加热装备，首先设置加热目标温度为200℃，加热炉以约10℃/min的速度从室温升高到目标温度停留0.5h，之后设定目标温度230、250、280℃以同样的加热速率升高到实验所需温度，保持样品在各温度下1h；