[发明专利]一种致密型生物质燃料的制备方法

说明书

本发明公开了一种致密型生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：(1)将粉碎后的生物质原料加入80～120℃的碱性溶液中蒸煮1～2h，烘干后备用；(2)向步骤(1)中烘干后的生物质原料中加入花生油，混合均匀后，生物质原料和花生油的混合物经过热压成型和冷却后，得到致密型生物质燃料。本发明先用80～120℃的碱性溶液处理生物质燃料，经过处理后的生物质原料中的木质素分子被不同程度的降解，在后续的压制过程中具有更好的流动性和粘性；花生油中含有大量的不饱和脂肪酸，在较高的温度和压力下，其同样具有很好的流动性和胶黏性，可以快速填充纤维素间的空隙，将生物质原料和花生油紧密结合在一起，增大生物质燃料的致密性。

技术领域

本发明涉及生物质燃料领域，具体涉及一种致密型生物质燃料的制备方法。

背景技术

生物质燃料是将生物质原料(主要是农作物秸秆、农产品加工剩余物及林业剩余物)经过干燥、粉碎、调配等预处理后压缩成型的燃料。成型后的燃料密度大于1000kg/m³,燃烧值达3500～5000kcal/kg，能源密度与中质烟煤相当，输送、储存方便，可替代煤炭等化石燃料应用于炊事、供暖等民用领域和锅炉燃烧、发电等工业领域。

近些年来，利用林木加工废弃物，秸杆等粉碎加工后制成生物质燃料的研究和应用也逐渐增加，目前生物质能源主要通过直接挤压成型直接形成条状、颗粒状或块状，成型厚度和压实密度互相制约，存在着燃烧时间短，热量不高的缺陷。为了提升生物质成型燃料的燃烧时间和热量，增大生物质成型燃料的致密性是行之有效的方法。但是，在目前的制造工艺上，一般通过增大成型压力、提高成型温度和改进成型机具等方式进行改善，然而这些方式均属于从外部因素方面对生物质成型燃料进行致密性提升，随之而来会造成庞大的设备开发成本、能耗成本和维护成本等问题，造成生物质成型燃料的成本剧增，不利于其应用推广。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出了具有成本低廉、致密性高等特点的致密型生物质燃料的制备方法。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种致密型生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：

S1.原料预处理：将粉碎后的生物质原料加入80～120℃的碱性溶液中蒸煮1～2h，将处理后的生物质原料烘干后备用；

S2.混料成型：向步骤S1中烘干后的生物质原料中加入花生油，混合均匀后，将生物质原料和花生油的混合物经过热压成型和冷却后，得到所述的致密型生物质燃料。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本技术方案先在80～120℃用碱性溶液预处理生物质燃料，碱液在该温度下释放-OH，-OH首先进入生物质细胞壁的木质素中，破坏木质素之间的吡喃环，拆开与木质素相互缠结的纤维素和半纤维素，木质素与半纤维素的空间立体网状结构被破坏；当在80～120℃的环境下加热一段时间，木质素会大量分解，纤维素和半纤维素部分分解，剩下的部分纤维将起到连接作用，且生物质原料分解产生的糖类物质也具有粘结作用。经过预处理后的生物质原料中的木质素分子已被不同程度的降解，在生物质燃料的压制过程中具有更好的流动性和粘性；加入花生油，花生油中含有大量的不饱和脂肪酸，在较高的温度和压力下，不饱和脂肪酸同样具有很好的流动性和胶黏性，可以快速填充纤维素间的空隙，将生物质原料和花生油紧密结合在一起，增大了生物质燃料的致密性。另外，本发明用到的碱性溶液和花生油，相对于设备开发和维护的成本，成本更加低廉。

具体实施方式

本实施例提供了一种致密型生物质燃料的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料预处理：将生物质原料清洁去除杂质后粉碎，粉碎至粒径为1～5mm的小颗粒，将粉碎后的生物质原料加入到碱性溶液中，混合均匀后在80～120℃条件下加热蒸煮1～2h，将生物质原料和碱性溶液过滤分离，将生物质原料沥干并烘干至含水率为5～8％后，备用；