[发明专利]一种高热值含氧生物质燃料的制备方法

说明书

本发明涉及一种生物质燃料，具体涉及一种高热值含氧生物质燃料的制备方法。本发明利用氢氧化钽与磷酸溶液为原料自制得到催化粉末，将秸秆、草籽壳、玉米芯等为原料自制得到发酵物，将发酵物经处理得到发酵液，添加催化粉末，反应得到固体产物，将固体产物放入氢氧化钠溶液中，经过反应得到沉淀颗粒，将沉淀颗粒与聚硅氧乙烷混合压缩得到高热值含氧生物质燃料，本发明利用水涨龙眼中的纤维素酶，经过反应过程，得到的生物质燃料含碳量极高，使所得的生物质燃料具有较高的热值，生物质燃料中聚硅氧烷与戊酸烷基酯在燃烧过程中分解会释放氧气，使得生物质燃料内部充分燃烧并促进气孔的产生，从而使生物质燃料的热效率提高，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种生物质燃料，具体涉及一种高热值含氧生物质燃料的制备方法。

背景技术

化石燃料的大量使用和开采，由此引发大量的环境问题。另一方面，由于化石的不断消耗，其储量的不断减少，也导致了化石燃料的使用成本增加。人们迫切需求一种新型燃料来逐步减少甚至替代现有的化石燃料。其中，生物质燃料是一种前景广阔的选择。

生物质燃料是指用农业残余物和木材加工残余物，在特定条件下制成的压缩颗粒燃料。生物质燃料中灰粉、硫、氮含量较低，是具有燃烧清洁，高效环保节能的新型可再生燃料，可代替煤、油、天然气等能源，其来源十分广阔。不仅如此，生物质燃料还可以减少大气污染。

生物质燃料主要分为固态燃料、液态燃料和气态燃料，固态燃料由农作物的秸秆，薪柴，压缩块状燃料，压缩颗粒燃料等；液态燃料有生物质酒精，生物质燃油等；气态燃料主要为生物质裂解沼气。目前针对中小型炉具的生物质燃料主要为压缩块状燃料和压缩颗粒燃料。

虽然，生物质燃料在能源系统中具有非常重要的作用，但是其自身还存在一些缺陷，比如：1、热值及热效率低，并且体积大而不易运输，直接燃烧生物质的热效率仅为10%～30%；2、当前生物质燃料的生产过程使其还普遍存在水分含量过高的缺点，从而导致了生物质燃料不易储存、燃烧时热损耗大的问题；3、多数生物质燃料的制备方法都是将秸秆等通过粉碎机粉碎成段，再通过成型机挤压成型，成型的生物质燃料在燃烧过程中会因燃烧不充分而产生烟雾，对人的身体和环境造成危害等。

因此，研制出一种能够解决上述性能问题的生物质燃料非常有必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前生物质燃料的热值低以及热效率低的缺陷，提供了一种高热值含氧生物质燃料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高热值含氧生物质燃料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将100～120g氢氧化钽、1.5～2.0L磷酸溶液加入搅拌釜中，启动搅拌器，搅拌反应，室温下陈化，得到陈化溶胶；

（2）将陈化溶胶抽滤，去除滤液得到滤饼，用去离子水冲洗滤饼至洗涤液呈中性，将洗涤后的滤饼置于真空干燥箱中，干燥，得到干燥固体，将干燥固体放入研钵中研磨，过筛得到粉末，将粉末放入马弗炉中，加热升温，煅烧，得到固体酸催化剂；

（3）按重量份数计，将20～30份秸秆、30～35份草籽壳、20～25份玉米芯放入发酵罐中，向发酵罐中加入30～40份去离子水、20～30份硫酸溶液、10～15份水涨龙眼的脱落幼果，密封发酵罐，密封发酵，得到发酵物；

（4）将发酵物过滤去除滤渣，得到发酵液，将200～250mL发酵液与固体酸催化剂混合放入反应釜中，对反应釜抽真空，加热升温，启动搅拌器，搅拌反应，得到反应产物，将反应产物过滤分离得到富含糠醛的固体产物；

（5）将4～5g五氧化二钒、15～20mL异丁醇、8～10mL苯甲醇置于带有冷凝回流装置的三口烧瓶中，加热升温，冷凝回流后，向三口烧瓶中加入10～12mL磷酸溶液，继续冷凝回流，得到淡绿色产物，将淡绿色产物放入马弗炉中，加热升温，煅烧，得到绿色粉末即磷酸氧钒；