[发明专利]一种生物质燃料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物燃料技术领域，尤其是一种生物质燃料及其制备方法。

背景技术

生物质燃料(biofuel)泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料。可以替代由石油制取的汽油和柴油等，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物。

随着能源的不断紧缺，价格的不断上涨，生物质燃料的开发利用得到推广和发展。并且在生物质燃料开发技术领域，出现了大量的生物质燃料的专利文献，但现有技术中的生物质燃料的制备都是将生物质原料采用高温高压的环境进行挤压处理，进而形成一定规格的产品，进而造成了产品制备过程的能耗较大，成本较高；同时，在制备过程中，由于组合的原料成分之间只是简单的组合，进而难以使得制备的生物质燃料的热值得到提高，进而使得传统技术制备的生物质燃料1吨的燃烧热值仅仅只能相对0.5吨标煤的燃烧热值。

为此，本研究人员结合对生物质燃料的配方以及制备方法进行调整和控制，进而从降低生物质燃料加工难度，提高了生物质燃料的燃烧热值，进而为生物质燃料加工领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种生物质燃料及其制备方法。

具体是通过以下技术方案实现的：

一种生物质燃料，其原料成分，以重量份计为沼渣20-30份、地沟油13-25份、煤粉5-9份、汽油1-3份、农作物秸秆40-60份、沼泽地污泥17-33份、锯末面100-300份。

所述的原料成分，以重量份计为沼渣25份、地沟油19份、煤粉7份、汽油2份、农作物秸秆50份、沼泽地污泥25份、锯末面200份。

所述的沼泽地污泥，其含水量为30-40％。

所述的农作物秸秆为小麦秸秆、稻草、谷壳、甘蔗秸秆中的一种或者几种的任意比混合物。

上述的生物质燃料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将沼渣、农作物秸秆、沼泽地污泥、锯末面按照配比混合均匀后，再将其置于厌氧发酵池中，并先采用搅拌速度为200-500r/min搅拌均匀后，再调整发酵池中的温度为30-50℃，密封发酵池发酵处理10-15天，获得初料；

(2)将初料取出，并向其中加入煤粉，再将其送入粉磨机中研磨成粉，并将粉与地沟油、汽油按照配比混合均匀，再将其送入无氧环境中，调整温度为200-300℃处理5-10s，再待其冷却至常温后，再控制环境温度为无氧状态，并再次采用700-800℃的温度处理15-20s，获得半成品料；

(3)将半成品料进行水分调整，控制半成品料的水分含量为20-25％，再将其送入生物质燃料挤压成型机中，将其挤压成长为5-10mm，宽为1-2mm，厚为0.1-0.5mm的块状材料，并且在该块状材料的长与宽形成的平面上有小孔，再将其送入温度为20-25℃的环境中，调整其水分含量为2-3％后，获得成品生物质燃料。

所述的长与宽形成的平面上有小孔，小孔的量为每块1000-10000个。

上述的挤压压力为0.2-0.9MPa。

上述的配入地沟油、汽油之后的粉末是置于真空度为0.02-0.08MPa的环境中，排除其中的氧气，使得氧气的含量为零时，再进行加热处理的。

发酵能够使得有机物发生复杂的生化反应，进而生产复杂结构的化合物，而有机物在助燃剂的存在下，容易发生燃烧，进而达到作为燃料的功效。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

通过将沼渣、农作物秸秆、沼泽地污泥、锯末面等原料先进行混合后，再采用发酵处理工艺对其进行处理，使得上述有机物发生微观的生化反应，进而使得相互原料之间发生作用，进而增强生物质的结构，降低对生物质原料进行粉碎、挤压处理的难度，进而降低了生物质燃料的难度和能耗，进而降低生物质燃料制作的成本。并且再经过添加煤粉进行粉碎处理，再结合地沟油、汽油的加入，不仅使得废弃物地沟油得到了充分的利用，也降低了生物质燃料的燃点，进而提高了生物质燃料在应用过程中的燃烧成本。

本发明尤其是将沼渣、农作物秸秆、沼泽地污泥、锯末面进行混合发酵处理，使得相互之间发生协效作用，并且增强了生物质燃料的韧性，降低制备的生物质燃料的易碎率，保证了生物质燃料成品合格率，提高了生物质燃料的热值，增强了生物质燃料在燃烧应用处理过程中的供热力，提高了生物质燃料燃烧产出的热量。使得1吨生物质燃料相当于0.56-0.79吨标煤产生的热值，进而扩大了生物质燃料的可应用领域范围。