[发明专利]一种生物质燃料制备方法

说明书

本发明公开一种生物质燃料制备方法，涉及燃料加工技术领域。该方法包括原料预处理、蒸汽爆破、灭菌培养、糖化灭菌处理、共发酵、混合吸附挤出工序，通过逆流振动技术对四种原料进行高效干燥，蒸汽爆破使得秸秆中的半纤维素分解成溶于水的低聚物，木质素因烯丙醚键断裂而生成低分子物质，利于后续的发酵处理，灭菌处理、共发酵后得到的共发酵生物燃料中除了一些可燃性的纤维素、木质素，还含有高纯度的液体乙醇；共发酵生物燃料吸附到疏松多孔的改性椰壳活性炭、海泡石绒中，无需高温高压的苛刻条件，大大降低了原料处理成本和加工成本，燃烧发热量稳定，提高了原料热量利用率。

技术领域

本发明涉及燃料加工技术领域，具体涉及一种生物质燃料制备方法。

背景技术

生物质燃料是通过秸秆、稻壳、锯末、木屑之类的生物质废弃物，而后通过机械加压法，使原来松散、无定形的原料压缩成具有着一定形状、密度较大的固体成型的燃料，它具有体积小，密度大，储运方便，燃烧稳定，周期长，燃烧效率高，灰渣以及烟气当中污染物的含量小等优点。

一般情况下工业锅炉主要采用直径为8～10mm、长度为25～35mm、以木质为主的生物质颗粒作为燃料，其主要技术指标为：直径6～12mm，长度为直径的2～4倍，堆积密度大于600kg/m³，破碎率小于1.5％～2.0％，干基含水量小于10％～15％，灰分含量小于1.5％，硫含量和氯含量均小于0.07％，氮含量小于0.5％，热值大于16MJ/kg。对于工业锅炉使用的颗粒燃料，将颗粒密度确定在0.8～1.1最为经济，也是燃烧最充分，不容易结焦的最佳密度。

目前关于生物质燃料制备的文献较多，大多采用粉碎-筛选-烘干-高温压制成型的工序制成固体生物质燃料，也有结合生物发酵、低温压制成型工艺的报道。申请号201510353853.8的专利公开了一种生物燃料及其制备方法，通过对田泥、煤粉、锯末面、松叶、海藻、餐桌剩料、污水处理厂的污泥进行合理配比设计，粉碎混合，之后再加入氯酸钾进行混合后，控制温度为50-80℃的无氧环境下发酵处理，进而使得原料中的有机质成分得到转化，进而提高燃料的燃烧热值，进而改善生物质燃料的品质，使得1吨生物燃料燃烧的热值相当于0.57-0.61吨标煤的燃烧热值。

但是通过研究发现，现有技术中的生物质燃料制备工艺仍然存在以下问题：1、目前采用的高温高压压制工艺，都是将固体状态的原料进行混合后，在高温高压环境下挤压成型，加工成本高，虽然成品燃烧热值较高，但是原料流动性较差，燃烧过程释放热量缓慢，原料的热量利用率较低；2、原料成分较繁杂，例如采用海藻、餐桌剩料、污水污泥，这些原料中含有较多的盐分、硫化物、氯化物等有害成分，但是均没有公开详细的处理步骤，无法保证成型后燃料的质量；3、常采用的原料如秸秆、锯末缺乏一致的处理、粉碎工序，使得燃料成分释出程度不同，难以保证混合均匀，增加了后续压制难度。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种生物质燃料制备方法，包括原料预处理、蒸汽爆破、灭菌培养、糖化灭菌处理、共发酵、混合吸附挤出工序，通过逆流振动技术对四种原料进行高效干燥，蒸汽爆破使得秸秆中的半纤维素分解成溶于水的低聚物，木质素因烯丙醚键断裂而生成低分子物质，利于后续的发酵处理，灭菌处理、共发酵后得到的共发酵生物燃料中除了一些可燃性的纤维素、木质素，还含有高纯度的液体乙醇；共发酵生物燃料吸附到疏松多孔的改性椰壳活性炭、海泡石绒中，无需高温高压的苛刻条件，大大降低了原料处理成本和加工成本，燃烧发热量稳定，提高了原料热量利用率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种生物质燃料制备方法，包括以下步骤：

S1、原料预处理：按照重量份计，选取玉米秸秆140-180份、锯末35-52份、松针52-77份、秸秆焚烧飞灰15-26份；玉米秸秆切碎，过20-30目筛去除杂质；松针使用20wt％的碱液浸润后取出沥干；上述四种原料一起送入高效逆流振动干燥机中，控制进风温度110-120℃，干燥得到预处理混合原料；