[发明专利]一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂

说明书

本发明一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂，是多孔陶瓷、微斜长石、铝矾土、碳化硅、海绵铁、棕刚玉组成。本发明一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂，添加剂中的海绵铁由铁矿石粉、硅铁粉、黏土组成，且优化了海绵铁的制备工艺，制备得到的海绵铁可以促进生物质成型燃料中的钾元素生成溶解度高的碳酸钾，使底灰的肥效显著；添加剂中加入了微斜长石、铝矾土、碳化硅、棕刚玉，可以使生物质成型燃料灰熔温度上升100℃左右。

技术领域

本发明涉及清洁能源利用领域，具体涉及一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂。

背景技术

生物质成型燃料是以农林剩余物为主原料，经切片-粉碎-除杂-精粉-筛选-混合-软化-调质-挤压-烘干-冷却-质检-包装等工艺，最后制成成型环保燃料。生物质成型燃料燃烧时无烟无味、清洁环保，其含硫量、灰分，含氮量等远低于煤炭，石油等，是一种环保清洁能源，享有绿煤的美誉。

由于生物质燃料中K、Na、Cl、Ca等元素含量较高，决定了生物质灰分熔点低的特性。植物的灰熔温度(软化温度ST) 一般约在850～1300℃的区间，不同的植物有不同的灰熔温度，如草本植物一般850～950℃，木本植物一般1030～1300℃不等，不同的树种也有不同的灰熔温度，如杉树1020℃，桉树1200℃，美国竹柳1300℃。生物质锅炉的炉膛中心温度基本都达到1150℃～1200℃。因此，大部分的生物质成型燃料都会出现结焦现象，生物质燃料专用燃烧机结焦现象更突出，不仅降低燃烧设备的热转换率，还会对设备造成腐蚀和磨损。为缓解结焦现象，可以在生物质燃料中加入适当添加剂如三氧化二铝、氧化镁、高岭土等，再燃烧生物质燃料时，生成的底灰中的钾元素多以硅酸钾的形式存在，导致生成的底灰肥效较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供工艺简单、实用性强的一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

配方为：一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂，是由以下重量份的组分组成：多孔陶瓷45～50份、微斜长石5～7份、铝矾土10～12份、碳化硅3～5份、海绵铁15～20份、棕刚玉5～8份。

优选地，一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂，是由以下重量份的组分组成：多孔陶瓷47份、微斜长石6份、铝矾土11份、碳化硅4份、海绵铁16份、棕刚玉6份。

优选地，所述海绵铁由以下重量份的组分组成：铁矿石粉80～90份、硅铁粉3～5份、黏土7～10份；所述海绵铁的制备方法包括下一步骤：1）将铁矿石粉、硅铁粉、黏土混合均匀，并粉碎至500目～700目，得到混合料；2）将混合料放入硫酸钠溶液中浸泡2h～3h，再烘干并制粒，得到混合料颗粒；3）将混合料颗粒高温还原，还原温度为1000℃～1200℃、还原时间为6h～9h，得到还原颗粒；4）取出还原颗粒冷却至室温，冷却速率为5℃/s～10℃/s，得到所述海绵铁。

制备方法为：一种提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将微斜长石、铝矾土、碳化硅、海绵铁、棕刚玉混合均匀，并粉碎至400目～500目，得到混合粉末；

（2）在丁烯酸甲酯和乙醚体积比为3～5:1的混合液中加入混合粉末，在温度为45℃～50℃、压力为1.2MPa～1.5MPa的条件下浸泡4h～6h；

（3）在步骤（2）中的混合液中加入多孔陶瓷，在温度为5℃～7℃、搅拌速率为300r/min～500r/min的条件下搅拌5h～8h；

（4）将步骤（3）中的混合液于800℃～900℃下焙烧3h～5h，即得所述提高生物质成型燃料灰熔温度的添加剂。

优选地，所述步骤（1）中将微斜长石、铝矾土、碳化硅、海绵铁、棕刚玉混合均匀，并粉碎至450目，得到混合粉末。