[发明专利]一种高热值复合型生物质颗粒燃料及其制备方法

说明书

本发明涉及燃料领域，具体为一种高热值复合型生物质颗粒燃料及其制备方法，由芯材和包膜组成；所述芯材由以下重量份数的原料制备而成：水葫芦60‑80份、稻谷壳30‑50份、甘蔗渣纤维20‑30份、高岭土/硬脂酸插层复合物10‑15份、助燃剂3‑5份、粘结剂5‑10份；所述包膜由以下重量份数的原料制备而成：聚乙烯醇20‑30份、淀粉4‑6份、甘油1‑3份、有机改性蒙脱土5‑10份、水300‑400份，本发明所制备的生物质颗粒燃料热值高(≥1.91MJ/kg)，抗碎强度高(≥98.07％)，燃烧充分结渣率低(≤0.20％)，点火时间短(≤36s)，市场应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及燃料领域，具体涉及一种高热值复合型生物质颗粒燃料及其制备方法。

背景技术

水葫芦于20世纪30年代作为饲料传入中国，由于其适应性强，繁殖快，目前在我国的主要水域大量繁殖，造成河道堵塞，影响泄洪与航运。控制性种养水葫芦使得其资源化利用是目前的当务之急，水葫芦纤维素含量高，可以制备成优秀的生物质燃料，这成为水葫芦能源化利用的新途径。由水葫芦制成的生物质颗粒燃料，如果以以空气为氧化剂常规燃烧，其燃尽性能差，不完全燃烧的部分易结渣难以清除，既造成燃料热值低，资源浪费，又对锅炉的安全运行产生危害。

发明内容

发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种高热值复合型生物质颗粒燃料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种高热值复合型生物质颗粒燃料，由芯材和包膜组成；

所述芯材由以下重量份数的原料制备而成：

水葫芦60-80份、稻谷壳30-50份、甘蔗渣纤维20-30份、高岭土/硬脂酸插层复合物10-15份、助燃剂3-5份、粘结剂5-10份；

所述包膜由以下重量份数的原料制备而成：

聚乙烯醇20-30份、淀粉4-6份、甘油1-3份、有机改性蒙脱土5-10份、水300-400份。

进一步地，所述甘蔗渣纤维的制备方法如下：

将甘蔗渣加入到碱液中，密封加压至0.4-0.8MPa，同时升温至90-100℃熬煮2-5h，过滤，滤出后的甘蔗渣加清水水洗至中性后，40-50℃打浆30-50min，过滤，烘干即可。

进一步地，所述高岭土/硬脂酸插层复合物的制备方法如下：

将高岭土先用二甲基亚砜插层后再用甲醇置换，得到高岭土/甲醇插层复合物后再用硬脂酸置换即可。

进一步地，所述高岭土/硬脂酸插层复合物的制备方法如下：

S1：将高岭土加入二甲基亚砜中，80-90℃搅拌3-5h后，离心，得到高岭土/二甲基亚砜插层复合物；

S2：将高岭土/二甲基亚砜插层复合物干燥后，加入到甲醇中，室温搅拌20-25h后离心，加入新的甲醇中继续搅拌，重复上述操作5-10次，离心后得到高岭土/甲醇插层复合物；

S3：将硬脂酸加入到质量浓度为50-75％的乙醇水溶液中，升温至50-60℃，搅拌待其溶解后，再将高岭土/甲醇插层复合物加入，升温至回流反应70-100h，离心，乙醇洗涤后干燥即可得到所述高岭土/硬脂酸插层复合物。

进一步地，所述高岭土与二甲基亚砜的质量比为1：10-12。

进一步地，所述高岭土/甲醇插层复合物与硬脂酸的质量比为1：3-6。

进一步地，所述助燃剂为碳酰二胺、仲辛醇、硝酸镁、异辛酸铈；

所述碳酰二胺、仲辛醇、硝酸镁、异辛酸铈的质量比为1-5：1-5：1-5：1-5。