[发明专利]一种生物助燃材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物材料发酵和能源技术领域，具体涉及一种生物助燃材料及其制备方法。

背景技术

目前随着我国工业的快速发展，煤炭等化石能源的消耗量是非常大的，这样就带来了环境空气污染的越发严重，京津沪等为代表的全国大部分地区雾霭超标问题已经严重影响人民的生活和身体健康。因此如何减少煤炭等化石能源的消耗、如何减少燃烧带来的空气污染已经成为人们亟待解决的问题。人们一直在通过添加剂助燃提高煤炭的利用效率和减少排放造成的环境和空气的污染方面进行研究，例如公布号CN 103215103 A的中国发明专利公开了一种生物助燃剂，是由黑色页岩35～45％，氯酸钾35～45％，工业盐3～10％，木炭8～12％，二氧化锰3～5％等混合而成，添加到燃料中，各原料间相互协调和加成效应使得具有助燃、增能、节约生物质燃料功能。

针对广东地区作为甘蔗和蔗糖生产的重要地区，制糖业产生大量的废渣废液蕴含丰富的能量，如果能够利用微生物菌剂对其进行发酵，生成一种生物助燃材料，按照一定比例添加到煤碳、水煤桨、重油、天然气、油沙、油母贝、煤杆石等燃料中，混合、作用之后使其燃烧更完全，可以减少燃料的消耗、减少温室气体、PM2.5等物质排放对空气的污染，一定程度解决能源行业对煤炭等燃料消耗量大、污染严重的问题。但是，目前还未见到这方面的相关技术文献，因此有必要在这一领域进行深入研究。

发明的内容

本发明的目的是：提供一种生物助燃材料及其制备方法和应用，利用微生物群对制糖业产生的废料进行发酵生成一种生物助燃剂，该助燃剂可应用于火电企业及各种使用煤炭、煤矸石、煤炭水(水煤浆)、油页岩、油砂、煤泥、废渣作为燃料的企业，具有很好的节能和减少空气的污染的效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种生物助燃材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

1)将废糖水与纯净水混合成含糖量10-12％的糖水，置于消毒的发酵罐内，所述糖水加热到45℃；

2)发酵罐中加入由红螺菌、固氮酶、氢酶组成的发酵剂，占总重量的1-1.5％；

3)发酵罐中加入由甘蔗渣与固氮酶混合而成的糖化体，占总重量的0.0075％；

4)上述材料在发酵罐内混合均匀，保持良好的密封，在发酵罐顶部设置光合灯，经过72小时以上完成发酵；

5)发酵成熟固液分离，液体为生物助燃材料，过滤的固体滤渣可作为饲料。

优选地，按重量份计，组成所述发酵剂的红螺菌、固氮酶、氢酶最佳比例为：红螺菌55％、固氮酶25％、氢酶20％。

优选地，所述甘蔗渣与固氮酶混合而成的糖化体，混合比例为固氮酶按1％的重量份添加混入甘蔗渣中。

优选地，参与发酵的全部原料占发酵罐容量的80-90％。

本发明还包括按照上述方法制备得到的生物助燃材料。

本发明还包括上述方法制备得到的生物助燃材料的应用，其特征在于，按0.3-0.75％的重量份添加量加入燃料中，适用于使用煤炭、煤矸石、水煤浆、油页岩、油砂、煤泥、废渣作为燃料的场合，提高燃料的燃烧效率，降低排放。

本发明的有益效果在于：1)可以被广泛的应用于火电企业及各种使用煤炭、煤矸石、煤炭水(水煤浆)、油页岩、油砂、煤泥、废渣作为燃料的企业，减少煤炭等燃料的使用量：按比例少量添加在燃料上就可以节省燃料5-25％的使用量；2)减少燃烧产生的颗粒污染和温室气体的排放量；3)燃烧过程中减少煤灰、炉渣与烟灰堆积，从而提升传热效率；4)成本低廉。利用甘蔗制糖产生的废料进行生产，副产品还可以作为饲料出售，能产生可观的经济效益。

附图说明

图1：本发明所述生物助燃材料制备方法的流程图；

图2：实验一蒸汽产生量测试表；

图3：实验二蒸汽产生量测试表；

图4：实验三蒸汽产生量测试表；

图5：实验四蒸汽产生量测试表。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。

一、本发明所述生物助燃材料的制备过程。

本发明所述生物助燃材料的制备方法基本如图1所示，具体工艺如下：

步骤1、材料准备