[发明专利]一种生物质燃料块及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910655667.8 申请日: 2019-07-19
公开(公告)号: CN110437908A 公开(公告)日: 2019-11-12
发明(设计)人: 李奎;杨峥嵘;王会芬 申请(专利权)人: 长沙汉创新材料科技有限公司
主分类号: C10L5/44 分类号: C10L5/44
代理公司: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 钟声;周孝湖
地址: 410008 湖南省长沙市高新开发区*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 生物质燃料块 制备 生物质纤维 聚乙烯醇改性 冲压 淀粉胶 助燃剂 生物质纤维原料 生产成本低 冲压模具 粉末混合 混合物料 节能环保 控制混合 生产效率 物料干燥 质量分数 成型性 冲压力 发烟量 质量比 含水 粒径 喷入 燃烧 生产
【说明书】:

本发明公开了一种生物质燃料块及其制备方法,制备方法包括:将生物质纤维原料粉碎,得粒径为0.1mm‑1.0mm的生物质纤维粉末;将助燃剂与生物质纤维粉末混合均匀,然后喷入聚乙烯醇改性淀粉胶,控制混合物料的水分质量含量在20%‑35%之间;将混合物料加入冲压模具,在20吨‑100吨冲压力下冲压;将冲压好的物料干燥,控制物料中含水质量分数在15%以内,得生物质燃料块;生物质纤维粉末、聚乙烯醇改性淀粉胶和助燃剂的质量比为(60‑90):(10‑30):(6‑15)。该制备方法节能环保、生产成本低、生产流畅、生产效率高,该生物质燃料块成型性好、燃值高、燃烧充分、发烟量少。

技术领域

本发明涉及生物质燃料技术领域,具体而言,涉及一种用于生物质工业锅炉的生物质燃料块及其制备方法。

背景技术

生物质燃料的利用方式包括制成燃料乙醇、生物柴油等液体燃料、沼气等气化燃料及固体成型燃料,其中将其制成固体成型燃料是目前应用最为广泛的方式。

当前的生物质颗粒燃料存在生产成本高、生产效率低、价格偏高、热值低等缺点。特别是将其用于工业锅炉大生产时,由于其热值低、单块量小,容易造成投料频繁且锅炉温度难以达到要求;另外,其在生产制造过程中需要耗费大量热能、电能来实现挤压成型,因此其很难用于工业锅炉的生产应用。

专利文献CN 108913269A公开了一种麦秸秆生物质颗粒及其制备方法,其是以麦秆为主要原材料,添加石蜡、煤渣等,通过晒干、切断、粉碎、混合、搅拌、压制、烘干、造粒、包装制成。这种方案是传统的生物质颗粒制作工艺,需要在加热温度180-230℃,加热时间15-23min的条件下制作,耗费大量电能且工效极低,造成该专利制作的颗粒燃料成本极高,而原煤的成本不过500-600元/吨左右,这就使得该颗粒燃料很难能够得到大范围推广使用。

专利文献CN 109321301A公开了一种生物质颗粒燃料的生产工艺,其通过原料预处理、烘干除尘、筛选、分料、搅拌、造粒、除尘、筛选而制成。该工艺需要对物料进行烘干处理,然后再添加其自制的氧化淀粉胶黏剂搅拌均匀后,挤出成型。该工艺由于添加了胶黏剂,所以在挤出成型时不需要热能。但是挤出成型效率低,挤出的料粒径小,难以制备直径较大的物料;另外,其在拌胶前,需要将原料烘干,这就浪费了热能,提高了生产成本;最后,其采用的是氧化淀粉胶黏剂,由于该胶黏剂粘性很好,在成型时有可能会出现粘模的现象。

目前,固体成型的生物质燃料通常采用挤出成型工艺,具体分为不加热挤出成型和加热挤出成型两种方式。

其中,加热挤出成型过程中一般不添加胶黏剂,通过加热使物料进行长时间的高温高压挤出,在挤出过程中物料表面的木质素熔融,形成一定的粘接力,实现挤出成型。这种成型方式需要消耗大量的热能,生产效率低、生产成本高,且无法生产尺寸较大的物料。

不加热挤出成型方式是依靠物料在挤出机内部长时间的摩擦生热,并辅以少量胶黏剂实现挤出成型,其同样存在挤压时间长、效率低的问题。并且,该方式只能添加少量胶黏剂,因为若添加较多胶黏剂,会使水份含量增加,在挤出过程中水会在高温下(不加热时,物料与模具摩擦产热形成高温)形成气态,造成物料膨胀甚至“崩料”,无法成型。目前不加热挤出成型技术并不实用,主要因为成型差,破损率达到20%左右,难以达到使用要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生物质燃料块及其制备方法,该制备方法节能环保、生产成本低、生产流畅、生产效率高,该生物质燃料块成型性好、燃值高、燃烧充分、发烟量少。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种生物质燃料块的制备方法,包括以下步骤:

(1)将生物质纤维原料进行粉碎,得到生物质纤维粉末,所得生物质纤维粉末的粒径为0.1mm-1.0mm;

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