[发明专利]一种烟秸复合型生物质成型燃料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种烟秸复合型生物质成型燃料及其制备方法,该烟秸复合型生物质成型燃料包括以下质量百分比含量的原料:烟秸50～70%、玉米芯10～19%、木屑19～30%、抗结渣剂1～3%。其制备方法是先将晒干后的烟秸、玉米芯、木屑分别小段条；再进行烘干和称量，之后将称量后的烟秸、玉米芯、木屑、抗结渣搅拌混匀后再次进行粉碎；最后再将粉碎后的混合物压缩成棒状，再将棒状燃料冷却包装即可得到所述秸复合型生物质成型燃料。本发明不仅能够大大提高烟秸的综合利用效率，降低环境污染，而且制得的燃料含水率适中，成型率和燃烧值高，颗粒密度大，灰分和结渣量少，燃烧后无有害气体排放，是一种安全、经济、环保的理想型生物质颗粒燃料。

技术领域

本发明属于生物能源技术领域，具体涉及一种烟秸复合型生物质成型燃料及其制备方法。

背景技术

有研究表明，生物质颗粒燃料是一种典型的生物质固体成型燃料，其燃烧性能优于柴薪，可以实现高效燃烧、低污染排放，是解决当前秸秆禁烧难题的有效途径之一,可替代煤炭等燃料而广泛应用于农业、工业等领域。近年来，随着化石能源的急剧消耗，由此引起的能源紧缺及环境问题，已成为世界的关注热点。生物质主要由纤维素、半纤维素及木质素组成，各组分的含量对生物质的燃烧特性有很大影响，是生物质燃烧特性的综合表现。我国拥有丰富的生物质资源,在可收集的条件下,中国目前可利用的生物质资源主要是传统的生物质,包括农作物秸秆、木屑和柴薪，然而单一的秸秆类生物质或木屑、柴薪等成型颗粒燃烧特性稍差，而且原料供应保障业存在问题。烟杆也是我国农村一种最常见的生物原料，经检测，其成分如纤维素、半纤维素和木质素与木材相似，根据秸秆系数计算，全国每年产烟秸约2500万吨，现有的烟秸处理主要是回田或焚烧两种方式，腐熟不充分回田容易增加土壤病害率风险水平，焚烧不仅造成资源浪费，而且容易造成大气污染。目前，我国烤烟烘烤环节用工量大、能耗多、环境污染严重、烘烤人才缺乏等现状，已经阻碍了我国烤烟烘烤的健康科学发展，在此背景下，烟杆等作物秸秆的合理利用及烤烟烘烤燃煤替代已经迫在眉睫。因此，因地制宜，筛选适宜的生物质原料，开展高效的烟秸生物质复合型颗粒燃料研究，为农村地区提供生活和生产用能，实现小康目标具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种取材容易、制备工艺简单、燃烧热量高、燃烧彻底、残渣少、燃烧时间长的烟秸复合型生物质成型燃料及其制备方法。

本发明所述烟秸复合型生物质成型燃料，包括以下质量百分比含量的原料:烟秸50～70%、玉米芯10～19%、木屑19～30%、抗结渣剂1～3%。

其中，烟秸为烤烟采烤后去叶、砍伐、晒干后得到的杆茎；所述烟秸的纤维素含量为42～50%，半纤维素含量为13～15 %，木质素含量为20～25%。

进一步的，玉米芯为成熟的玉米棒子采收、晾干、去粒后的剩余物；玉米芯的纤维素含量为33～38%，半纤维素含量为33～40%，木质素含量为5～10%。

进一步的，木屑为林木下脚料、林木废弃品、林木加工产生的木屑或者其组合；所述木屑的纤维素含量为45～50%，半纤维素含量为14～26%，木质素含量为35～40%。

进一步的，抗结渣剂为纳米级粒径的碳酸钙。

所述烟秸复合型生物质成型燃料的方法，包括以下制备步骤：

①切碎：将晒干后的烟秸、玉米芯、木屑清除杂物后，分别切成0.2～0.5cm长的小段条；

②筛选和烘干：将步骤①得到的烟秸、玉米芯和木屑转入烘干室进行烘干，使其含水率在8～12%，并同时去除烟秸、玉米芯和木屑中的沙石、铁钉等杂物；

③称量：根据配方要求，将步骤②烘干处理后的烟秸、玉米芯、木屑、抗结渣剂进行称量；

④混合：将称量后的烟秸、玉米芯、木屑、抗结渣剂送入搅拌机中搅拌混匀，得到混合生物质原料；