[发明专利]一种混合型生物质成型燃料及其成型方法有效

专利信息
申请号: 201310593810.8 申请日: 2013-11-21
公开(公告)号: CN103602359A 公开(公告)日: 2014-02-26
发明(设计)人: 李辉;李昌珠;袁兴中;肖志红;张良波;刘汝宽;曹亮;肖智华;蒋龙波;郭晶晶 申请(专利权)人: 湖南省生物柴油工程技术研究中心
主分类号: C10L5/44 分类号: C10L5/44
代理公司: 深圳市兴科达知识产权代理有限公司 44260 代理人: 王翀
地址: 410004 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 混合 生物 成型 燃料 及其 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及生物质能利用和固体废弃物资源化利用,尤其涉及一种混合型生物质成型燃料及其成型方法。

背景技术

自上世纪七十年代出现石油危机后,石油、煤、天然气等人类利用的主要资源出现短缺,并逐渐受到各国的关注,同时随着世界人口和人民生活水平的提高,各类的不可再生能源消耗日益增长,能源危机日益严重。

另一方面,由于大量的化石燃料的燃烧,空气中的NOx、SO2和CO2等含量逐年升高,引发了酸雨、温室效应等一系列的环境问题,给自然环境和人类生活带来了巨大的危害,故各国都在积极地研究废物再利用和新型能源。

油料植物果实加工废物作为大宗产品的废物受到各国的关注。我国作为最大的油料消费国,每年油料的消费量达到3000万吨,而产出的油料植物果实加工废物也是十分庞大的。随着我国油料产品的消耗逐年增长,油料加工饼粕等废物的产生量也将持续增长。

油料植物果实加工废物主要分为油料植物果实压榨饼粕和油料植物果实油裂解固相产物。

油料植物果实压榨饼粕主要用于动物饲料的制备,但由于饼粕中含有茶皂素和毒蛋白等物质,直接制备成动物饲料的难度和成本较高。

中国专利201110441650.6公开了一种茶籽饼粕的生物脱毒方法,采用在粉碎的茶籽饼粕中加入磷酸氢二钾、氯化镁、2000~4000U/g的酸性纤维素酶、及微生物菌种来降低蛋白质中的毒性,但由于该工艺运行条件复杂和难于控制,而很难用于大规模的油料残渣处理。

填埋法将无法实现资源化利用,并占用填埋场地,增加填埋废弃和垃圾渗沥液产量,影响后续环境成本和安全成本。

直接燃烧处理是一种资源的浪费,并且会产生有害物质,污染环境。

油料植物果实油裂解固相产物是果实油转化高品质化工产品的副产物,随着油料植物果实油开发利用层次的提升,裂解固相产物处理与处置的重要性将逐步显现。

目前,裂解固相产物的处理与处置方法还不成熟,主要以直接燃烧为主。因此如何有效利用油料植物果实加工废物成为各方关注的焦点。

近年来,生物质能以其可再生、对环境友好、广泛分布和产量大等优点成为了当今新能源的重要组成部分。

目前,生物质成型技术按其压模形状的不同可分为平模挤压成型机和环模挤压成型机,其特点是不需要外加热,仅依靠物料成型时所产生的摩擦热即可将木质素软化,将木屑和刨花压缩成固体成型燃料,原料一般含水率为10-22%,压制成型后的颗粒密度均在0.9t/m3以上,颗粒燃烧后排放废气中CO、NOx和SO2的含量也符合国家标准(CO零排放,NOx14mg/m3,SO246mg/m3,远低于国家标准,可忽略不计烟尘低于127mg/m3,远低于国家标准)。因此生物质能将成为一种广泛利用的可再生环保绿色能源。

然而生物质在成型中对成型模具和压辊的磨损较大,降低了机器的使用寿命(模具寿命不足700小时,压辊寿命不足10000小时),这不仅导致了生产成本的升高,而且也不利于设备的连续使用。除此以外,成型后颗粒的强度过低和易于燃烧,使得产品不便于运输和储存,影响了生物质成型厂家的利润。

同时,我国现有生物质成型工艺主要来自上世纪八九型工艺,并通过吸收引进瑞典和北美先进技术而形成的,未考虑我国生物质资源的特有情况。我国生物质原料主要以杂木和农业秸秆为主,原料品种多而杂,与国外单一品种原料供应情况不同,不同原料中的纤维成分和木质素(主要天然粘结剂)含量不同,对成型工艺的要求不同。因此,直接利用生物质原料在现有成型工艺中制备成型燃料,其成型设备很难满足混杂原料的成型要求。

中国专利001207873公开了生物质型煤高压成型设备及其成型方法,利用生物质网络连接作用实现成型,使其压缩量大,重叠压合提升成型压力的能力强,而且简化了成型设备。然而此种设备的改进只使生产能力提高,并未解决设备的磨损和能耗过高等问题,仍然难以实现稳定、连续的生产。

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