CN101979477A

CN101979477A - 一种生物质成型燃料棒及生产工艺

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Publication number: CN101979477A
Application number: CN2010102837830A
Authority: CN
Inventors: 常小勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-02-23

Abstract

本发明涉及一种生物质燃料棒生产工艺，具体地涉及利用甜叶菊糖废渣生产生物质燃料棒的生产工艺。包括下列步骤：甜叶菊糖废渣发酵升温，脱水，150℃-300℃烘干，烘干水分达到13-30％后破碎机破碎、冷却、温度至17℃-45℃，压力80-100MPa压缩成型，制得棒形成品。本发明制成的生物质燃料棒容量大，体积小，热值高，燃烧好，使用方便，清洁卫生，无污染，在燃烧过程中可达低SO₂排放，低NOx生成的绿色能源，不污染环境。

Description

一种生物质成型燃料棒及生产工艺

技术领域

本发明涉及一种生物质燃料棒生产工艺，具体地涉及利用甜叶菊糖废渣生产生物质燃料棒的生产工艺。

背景技术

生物质成型燃料是应用农林废弃物作为原料，通过加入高效添加剂，经过粉碎、挤压、烘干等工艺，制成棒状直接在生物质锅炉燃烧的新型清洁燃料。公开号为CN101157876的专利申请文件公开了一种生物质燃料的成型方法，是以秸秆、淀粉为原料，其生产工艺流程包括秸秆经粉碎、过筛10-120目、水解淀粉∶水＝1∶5～40，成型采用模具震动浇注或挤压成型，干燥温度1～150℃。公开号为CN101191090的专利申请文件公开了有机质燃料，提供的有机质燃料主要由包括粘合剂和有机质废料或矿石燃料的原料制成，其中粘合剂通过将泔水除去非食用废物后再高温蒸煮进行消毒，然后除去油脂和骨头、鱼刺等，将剩余的泔水渣物质打浆进行制备，发明不仅解决了泔水的处理和再利用问题，而且解决的了有机质废料的处理问题，将污染环境的泔水和有机质废料转变成对环境没有任何污染的可利用产物。公开号为CN101240205的专利申请文件公开了一种利用农业废弃物制备成型燃料的方法，属固体燃料技术领域，用于解决废弃物的利用问题，它以秸秆、锯末、木屑、稻谷壳、甘蔗渣等农业废弃物和造纸废液为原料，经干燥、粉碎、混配、成型等步骤制备成型燃料，该发明以农业废弃物和造纸废液这两种废物为原料制备生物质燃料，既节省了原料成本，又减轻了污染排放，利用造纸废液中一些物质的粘合作用使造块无需加热，因而无加热损耗，同时也减轻了由加热引起的机械设备磨损和原料的热能损耗，此外，造纸废液中含有3～5％的碱性物质，可使燃烧活性增强。以本发明制备的成型燃料具有易燃、热值高、无污染、成本低等特点。公开号为CN101020852的专利申请文件公开了一种生物质燃料成型的新工艺，其特征是生物质在压缩之前被加热，并且其加热的方式是通过自身不完全燃烧实现的，待大部分燃料被加热200度左右时直接送入压缩部件，压缩成型，冷却包装即可，其优点是不需要添加任何黏结剂，工艺较简单，加工周期短，能耗小，成型设备磨损较轻，原料成型率高。公开号为CN101747975A的专利申请文件公开了一种生物质燃料及其加工方法，其配方包括生物质、禽畜粪便、煤化剂、精制煤粉、粘合剂和助燃剂，将生物质原料和禽畜粪便经粉碎后混合，加入煤化剂和煤化菌厌氧噬纤维菌，形成煤化原料，送入煤化仓煤化，煤化后进行烘干，按配比加入精制煤粉、粘合剂、助燃剂，混合后挤压成型，再进行冷却、干燥处理，得到成品，本发明采用了煤化工艺使生物质炭化，提高了燃烧热值，可达到4500～5500Kcal。本发明采用大量的禽畜粪便为原料，解决了禽畜粪便污染农村环境的这一长期困扰农村禽畜业发展的问题。公开号为CN101712903A的专利申请文件公开了一种以食用菌废弃菌棒、菌渣为主料生产生物质燃料的方法，成本低廉，属于废弃物综合开发与深度利用领域。本发明以食用菌废弃菌棒、菌渣为主料，重量占比大于50％，其他辅料配比简单多样，多为农作废弃物，挤压成型，烘干后制得。本发明采用市场上常见生物质燃料成型设备，可加工成不同密度，不同形状的成品，本发明产品发热量高，无烟无臭，在简易条件下，普通的农户可就地制备，就地使用，是新型环保燃料。在食用菌规模种植区，即有效实现了废物利用，又能彻底的消除污染源头。公开号为CN101787315A的专利申请文件公开了一种棉秆芯生物质压缩燃料，其中棉秆芯含量为85％～90％，燃料的压缩密度为1100～1400kg/m3，松弛密度为700～900kg/m3，含水率为8％～12％；其制备方法是以含水率在12％以下的棉秆为原料，采用棉秆皮芯分离机进行分离处理，将分离后的棉秆芯粉碎，然后进行压缩成型，压缩成型时的压力控制在70～100MPa，最后进行冷却、包装得到成品；其中分离后得到的副产物棉秆皮还可用于纺织和造纸，以实现棉秆的综合利用。本发明的棉秆芯生物质压缩燃料具有热效率高、灰分少、污染少、对锅炉无损害且便于运输和贮存等优点，本发明的工艺方法具有工艺效率高、设备投入小、生产成本低、产品质量好等优点。公开号为CN101812346A的专利申请文件公开了一种生物质燃料成型方法，特别涉及一种以植物秸秆、木屑、灌木、杂草等为主要原料的生物质燃料成型方法。以生物质、煤粉和硅藻土为原料，经粉碎、混合、压缩成型。并通过调整煤与生物质的混合比例使地域不同、种类不同的生物质获得稳定的热值，满足锅炉额定工况稳定的条件，消除生物质碱腐蚀的影响，有效促进粉碎的生物质颗粒粘合成型，确保成型颗粒具有良好的物理品质特性，提高压缩成型率，降低成型用能。本发明的生物质成型燃料可充分利用了秸秆、木屑、灌木、杂草等废弃物，降低了煤、天然气等不可再生能源的需求量，并且改善了焚烧造成的环境污染问题；并且具备热值稳定、无碱腐蚀问题、起火快，燃烧效率高、提高锅炉容积热负荷和炉膛温度，提高锅炉热效率等优点。公开号为CN101824348A的专利申请文件公开了橡胶籽壳生物质致密燃料的制备，给予橡胶籽壳原料良好的储存方式，适当的粉碎粒径，再添加适量的有机黏结剂，经过搅拌置于压力式成型机内，通过对压力、湿度、转速等工艺参数的控制，使之固化成型并改变容重，提高热值，改善燃烧性能，生产出质地坚实，结构紧密、储运便捷的致密燃料。作为生物质燃料，可供锅炉直接燃烧或与煤混合后再燃烧；也可制成棒型料，进一步通过窑烧法热解，生产出棒型生物质致密燃料——木炭，广泛应用于民用生活、工业生产的多个领域。上述的发明是以秸秆、木屑、灌木、杂草、棉秆芯、菌渣等废弃物制造生物质燃料棒的技术，末发现有以甜叶菊糖废渣生产生物质燃料棒的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种低碳能源，低SO₂排放，低NOx生成的绿色能源。意外地发现用甜叶菊糖废渣生产的生物质燃料棒有意料不到的效果，该生物质燃料棒容量大，体积小，热值高，燃烧好，使用方便，清洁卫生，无污染，在燃烧过程中可达到低SO₂排放，低NOx生成的绿色能源，不污染环境。

甜叶菊是一种新糖科作物，叶中含有甜菊糖甙；甜叶菊渣含有多种用途的营养成份，如粗蛋白，粗纤维，粗脂肪及微量元素等，可提取微晶纤维素，作饲料，作肥料，还可作食用菌的培养基等，目前末发现有以甜叶菊糖废渣生产生物质燃料棒的用法和生产技术。

本发明一种生物质燃料棒生产工艺为采用甜叶菊糖加工副产品——甜叶菊糖废渣为原料，包括下列步骤：甜叶菊糖废渣通过发酵升温，脱水，150℃-300℃烘干，烘干水分达到13-30％后破碎、冷却、温度至17℃-45℃，80-100MPa压力压缩成型。

本发明优选含水量75％的甜叶菊糖废渣，通过发酵升温，抛翻脱去水分30％，200℃-250℃烘干，水分达到15-20％，进入破碎机，冷却、温度至20℃-30℃，压缩成型，压力80-100MPa，制得棒形成品。

本发明生产出来的生物质成型燃料，其密度可达到0.6-0.8克/立方厘米，热量可达到3500-5500大卡。

本发明用甜叶菊糖废渣的生产生物质燃料棒与现有生物质燃料相比，具有如下的优势：

(1)容量大，体积小：一般散容生物质燃料的容重为30-50kg/m³，而本产品容重800-1260kg/m³因含甜叶菊糖份能量大和比重也大，便于储存和运输；

(2)热值高，燃烧好：甜叶菊糖废渣生产的固化燃料棒因含有糖份，即产生热量热值可达3800-5600kJ/kg，火力强旺，当量价(0.10元/kcal)与煤相当，用16.5kg燃料在0.5吨锅炉中40分钟烧开400kg水，燃烧时间长，在专用锅炉中0.65kg燃料可燃烧6min，燃烧热效率达到50％以上；

(3)使用方便，损失少：用纸即可点燃，比散烧劳动强度小，现有生物质燃烧的热利用率仅10％-20％，成型固化后的甜叶菊成型质燃棒，燃烧热利用率可达50％以上；

(4)清洁卫生，无污染：甜叶菊废渣造型质燃棒，在燃烧过程中可达“低排放”，本发明的目的是提供一种低碳能源，低SO₂排放，低NOx生成的绿色能源。

甜叶菊糖废渣成型质燃棒与刨花、木屑、煤能效对比表

本发明利用甜叶菊废渣生产生物质致密固化成型燃料还可广泛用于生物质蒸汽锅炉，生活锅炉，热水炉，烘干炉，区域供热和发电用能。

实施方式

实施例1

含水量50％甜叶菊糖废渣通过发酵升温，抛翻脱去水分30％，进入烘干机烘干，烘干机内温度控制在150℃，烘干水分达到13％后破碎机破碎、冷却、温度至35℃，压力80MPa压缩成型，制得6×30mm的棒形成品。

实施例2

含水量75％的甜叶菊糖废渣通过发酵升温，抛翻脱去水分20％，进入烘干机烘干，烘干机内温度控制在200℃，烘干水分达到15％后破碎机破碎、冷却、温度至30℃，压力100MPa压缩成型，制得8×30mm的棒形成品。

实施例3

含水量60％的甜叶菊糖废渣通过发酵升温，抛翻脱去水分25％，进入烘干机烘干，烘干机内温度控制在250℃，烘干水分达到20％后破碎机破碎、冷却、温度至20℃，压力100MPa压缩成型，制得10×30mm的棒形成品。

实施例4

含水量85％的甜叶菊糖废渣通过发酵升温，抛翻脱去水分13％，进入烘干机烘干，烘干机内温度控制在300℃，烘干水分达到25％后破碎机破碎、冷却、温度至45℃，压力90MPa压缩成型，制得10×30mm的棒形成品。

实施例5

含水量80％的甜叶菊糖废渣通过发酵升温，抛翻脱去水分35％，进入烘干机烘干，烘干机内温度控制在300℃，烘干水分达到30％后破碎机破碎、冷却、温度至40℃，压力100MPa压缩成型，制得8×30mm的棒形成品。

实施例6

含水量78％的甜叶菊糖废渣通过发酵升温，抛翻脱去水分35％，进入烘干机烘干，烘干机内温度控制在300℃，烘干水分达到30％后破碎机破碎、冷却、温度至17℃，压力100MPa压缩成型，制得8×30mm的棒形成品。

Claims

1.甜叶菊糖废渣在制备生物质燃料棒中的应用。

2.权利要求1所述的生物质燃料棒的制备方法，其特征在于包括下列步骤：甜叶菊糖废渣发酵升温，脱水，150℃-300℃烘干，烘干水分达到13-30％后破碎机破碎、冷却、温度至17℃-45℃，压力80-100MPa压缩成型，制得棒形成品。

3.根据权利要求2所述的生物质燃料棒的制备方法，其特征在于：甜叶菊糖废渣发酵升温，脱水，200℃-250℃烘干，烘干水分达到15-20％后破碎机破碎，冷却、温度至20℃-30℃，压力80-100MPa压缩成型，制得棒形成品。