[发明专利]一种膨软秸秆制备燃料的方法

说明书

本发明公开了一种膨软秸秆制备燃料的方法，属于生物质燃料的加工领域，该方法采用超声浸泡和热碾压预处理，研磨预粉碎，半无氧烘焙二次处理和超细再粉碎进行处理膨软秸秆，并添加有地沟油、活性污泥和海带浆作为黏合剂与粉碎后的秸秆颗粒进行高速共混，最后采用逐步升压的冷压缩进行压缩成型，制备出的生物质燃料具有表面光滑，粘结力强，且燃烧热和燃烧质量均有不同的提升。

技术领域

本发明属于生物质燃料加工技术领域，具体涉及一种膨软秸秆制备燃料的方法。

背景技术

生物质资源是极其丰富的清洁可再生资源，以其可再生性、永续性、多样性、对环境友好性和对人类的亲和性等重要特点而倍受人们青睐，生物质原料在开发利用前需要进行粉碎，烘干，压缩成块状或颗粒状的处理，有利于后期的运输和燃烧利用，粉碎加工技术是生物质能转化利用的关键和决定性因素，生物质原料经过粉碎,颗粒由大变小,物料单位质量的表面积增加,颗粒尺寸的减小可以增加总表面积以及压缩过程中颗粒间粘结作用尺寸的数量，提高后期加工利用效果，压缩工艺是决定后续运输过程中燃料的稳定性和燃烧时的耗氧量和放热量，膨软秸秆由于秸秆结构的特殊性，制备成生物质燃料时不能完全与其他秸秆或木头类、竹屑类制备的方法相同，应用现有的技术制备出的膨软秸秆的生物质燃料燃烧热低，且不易成型，限制了膨软秸秆的应用，因此，开发出适合膨软秸秆制备生物质燃料的方法，是提高膨软秸秆在生物质燃料中利用率的关键因素。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种膨软秸秆制备燃料的方法，通过采用不同的预处理方法、粉碎处理方法和压缩方法，解决了现有技术中膨软秸秆的生物质燃料燃烧热低，且不易成型的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种膨软秸秆制备燃料的方法，该方法包括预处理，预粉碎，二次处理，再粉碎和冷压缩，具体步骤如下：

1)预处理：将收集到的膨软秸秆置于浸泡池内，超声浸泡15-30min，捞出进行热碾压处理2-3遍；

2)预粉碎：将热碾压后的秸秆进行研磨粉碎至颗粒粒径为2-3cm；

3)二次处理：将预粉碎后的颗粒进行半无氧烘焙至含水量为10-15％；

4)再粉碎：将二次处理后的颗粒进行超细粉碎至粒度为200-300目；

5)压缩：将再粉碎的颗粒与黏合剂进行高速搅拌混合均匀后，进行压缩，然后将压缩后的颗粒进行干燥保型，切割，包装，得生物质燃料。

优选的，所述膨软秸秆为质量比为1:2-3:1.5-2.5的玉米、油菜和麦秸的混合物。

优选的，所述超声浸泡的功率为600-850w，频率为45-65Hz，超声的机械作用有利于秸秆对浸泡液的吸收，同时超声的空化作用对秸秆的木质素和纤维素进行物理破坏，提高后续的粉碎效率。

优选的，所述热碾压的碾压辊的温度为90-110℃，压力为15-25Mpa，速度为3-5m/min，热碾压是对秸秆的二次物理破坏，同时具有软化木质素和纤维素的作用，提高生物质燃料的在后续工艺的制作效率，碾压同时也去除秸秆内孔隙率，提高秸秆的密实性，有利于预粉碎的填料操作。

优选的，所述半无氧烘焙的操作如下：将要烘焙的颗粒置于烘焙箱内，密封升温度至60-70℃，保温3-5min，继续鼓入氧气升温至150-170℃，保温15-20min，然后鼓入氮气升温至200-230℃，保温20-25min，停止加热并继续鼓入氮气至温度≤30℃，取料，烘焙有利于秸秆的炭化，提高秸秆的热值和能量密度，同时具有降低碳氧比和碳氢比，提高制备的生物质燃料的燃烧效率和燃烧品质，烘焙处理也有利于二次粉碎的细度化，在烘焙中氧气的加入有利于加速制备的生物质燃料热解反应，同时减小反应放热温度范围，增大放热峰峰值。