TWI533931B - 生物質能源之粉末製程 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種生物質能源之粉末製程；更詳而言之，特別係在製造生物質能源過程中添加經過處理後之廢油料，得以在空氣汙染排放標準內提升燃燒機燃燒熱值之生物質能源粉末及顆粒。
隨著科技日新月異的進步，地球的自然資源日益枯竭，為了能讓自然環境永續發展，保護環境科技不斷被開發出來，如藉由太陽的熱能、風力、水力來發電，利用電池與天然氣取代車子所需的石油等。
這些再生能源在世界上廣泛的興起，而工業地區則廣泛運用大、小型鍋爐，有蒸氣鍋爐、熱水鍋爐、燃油鍋爐、天然氣鍋爐及焚燒爐等各式各樣設備，其中共通點都係需藉由燃燒機提供熱源，然而燃燒機的燃料大多係透過煤、石油、天然氣等做為主要燃料，不僅在燃燒得過程中會產生大量廢氣影響空氣汙染，而這些燃料成本也是一項龐大的開銷。
而，為了改善煤、石油、天然氣等燃料經過燃燒後產生大量廢氣之問題，漸漸的使用由生物質原料所製成的生物質能源，雖改善排放大量廢氣造成空氣汙染的影響，但生物質能源熱值低，以至於必須添加大量之生物質能源，造成資源的耗竭。
有鑑於此，本案發明人遂依其多年從事相關領域之研發經驗，
針對前述之缺失進行深入探討，並依前述需求積極尋求解決之道，歷經長時間的努力研究與多次測試，終於完成此發明。
即，本發明之主要目的，係將生物質原料加工製成再利用，成為燃燒機燃料的替代能源，在製造過程中添加處理過後之廢油料，不僅能提升生物質能源的熱值，在燃燒時也合乎空汙排放標準，亦可解決廢油料不易處理的問題。
即，本發明之次要目的，生物質能源燃燼後所剩下之灰燼，可做為有機肥料、土壤使用，進而不斷循環製造利用，且生物質原料及廢油料價格低，可效節省燃料成本。
依據上述之目的，本發明所述生物質能源之粉末製程，係將生物質原料收集後經過粉碎機依燃燒機機型需求進行粉碎步驟，粉碎過後經由烘乾機將生物質原料烘乾至含水量剩5%~10%之烘乾步驟，接著進行攪拌程序，該攪拌程序係將烘乾過後之生物質原料依比例添加10%~30%的工業廢油料混合攪拌均勻，攪拌均勻後便成為生物質能源粉末。
續，若再利用製粒設備將生物質能源粉末以高溫高壓壓製成型並風乾降溫後，則可得到生物質能源顆粒。
所述攪拌程序所添加之工業廢油料可以係工業機械設備產生之廢油、油槽內之底油泥、煤焦油、船艙廢油、重油、含無公害之廢溶劑、車輛廢潤滑油或潤滑油，且需透過加熱、過濾及除渣後，才可與生物質原料混合攪拌。
所述高溫高壓壓製成型，係以溫度達80~120℃、壓力達50~100MPa壓製，壓製出來的形狀可以係長條型或圓形等其他任意形狀，而因生物質能源在製程中添加了處理過後之工業廢油料，故生物質能源的熱
值能達5000大卡以上，提高燃燒機燃燒熱值。
為期許本發明之目的、功效、特徵及結構能夠有更為詳盡之了解，茲舉較佳實施例並配合圖式說明如後。
1‧‧‧生物質原料收集
11‧‧‧粉碎步驟
12‧‧‧烘乾步驟
13‧‧‧攪拌程序
14‧‧‧壓製成型
15‧‧‧風乾降溫
20‧‧‧燃燒機燃燒
21‧‧‧灰燼
22‧‧‧植物有機肥料、土壤
23‧‧‧產出生物質原料
24‧‧‧生物質能源粉末及顆粒製程
第1圖：生物質能源之粉末製程流程圖；第2圖：生物質能源之顆粒製程流程圖；第3圖：生物質能源循環示意圖。
為期許本發明之目的、功效及特徵能夠有更為詳盡之了解，茲舉較佳實施例並配合圖式說明如後。
請先參閱第1圖；由第1圖可知，本發明所述之生物質能源之粉末製程，其步驟如下：生物質原料收集1：收集生物質原料(如：稻殼、稻草、木屑、花生殼、植物根部、瓜子殼、樹皮、甘蔗渣、棕櫚殼、椰子殼、玉米桿、棉花稈等各種原料)。
粉碎步驟11：將收集後的生物質原料透過粉碎機(圖中未示)粉碎以供燃燒機燃燒，而其粉碎之顆粒大小係可依燃燒機機型需求。
烘乾步驟12：將粉碎後之生物質原料進行烘乾，使其含水量約剩5%~10%。
攪拌程序13：接著依據生物質原料多寡按比例加入10%~30%的工業廢油料進入攪拌程序13，經過混合攪拌均勻後，便完成粉末狀之生物質能源；其中，該工業廢油料(如：工業機械設備產生之廢油、油槽內之底油泥、煤焦油、船艙廢油、重油、含無公害之廢溶劑、車輛廢潤滑油
或潤滑油等各種油料)在添加前需先經過加熱、過濾處理及除渣後，能過濾出廢油料中粒徑約50~100目之雜質。
續，請再參閱第2圖；由第2圖可知，使用者可對粉末狀之生物質能源再進行加工作業如下：壓製成型14，透過製粒設備(圖中未示)在50~100MPa的壓製強度及80~120℃的溫度條件下將生物質能源粉末壓製成粒。
風乾降溫15，對壓製後之生物質能源顆粒進行風乾、降溫，即完成顆粒狀之生物質能源。
末請參閱第3圖，並請配合參閱第1圖及第2圖；該生物質能源經燃燒機燃燒20過後所剩下之灰燼21，可做為植物有機肥料、土壤22，使植物吸收有機肥料、土壤的養分後產出生物質原料23，藉此，再依循生物質能源粉末製程24，將該些生物質原料後循環再利用，讓再生能源(即生物質能源)能永續使用。
因此，本發明所述生物質能源之粉末製程，係在製造過程中添加了經加熱及過濾後之工業廢油料，將生物質能源之熱值提升達5000大卡以上，且其經由燃燒機燃燒產生之廢氣係完全合乎空氣汙染排放範圍內，而生物質能源燃燼後所剩下之灰燼，可做為有機肥料、土壤使用，進而讓再生能源(即生物質能源)能永續使用。
此外，如下表1所述，生物質原料價格低廉，故，生物質原料讓每噸蒸氣所消耗之費用明顯低於柴油、重油、天然氣及電力燃料所消耗之費用。
綜合上述，本發明所述生物質能源之粉末製程，係有下列之優點：1、本發明所述生物質能源之粉末製程，製程過後之生物質能源之粉末及顆粒應添加了工業廢油料，提升了燃燒機燃燒之熱值，其熱值能達到5000大卡以上，而燃燒過程中產生的灰塵，僅需加裝一般之除塵裝置即可達到環保要求，即其燃燒後所排放出來之汙染係數還是在空氣汙染排放範圍內；2、本發明所述生物質能源之粉末製程，燃燒過後之生物質能源粉末及顆粒灰燼，能回收利用成為有機肥料、土壤；3、本發明所述生物質能源之粉末製程，顆粒狀之生物質能源密度大、體積小、貯存安全方便、揮發高、著火容易、燃燒性好、燃燼率高且好清潔，而含硫量極低，僅僅是燃料油的1/10左右；4、本發明所述生物質能源之粉末製程，該生物質能源取代重油、天然氣、電力及柴油成為燃燒機燃料，可節省40~60%的燃料成本支出。
故，本發明在同類產品中具有極佳之進步性以及實用性，同時查遍國內外關於此類之技術資料文獻後，確實未發現有相同或近似之構造或技術存在於本案申請之前，因此本案應已符合『發明性』、『合於產業利用性』以及『進步性』的專利要件，爰依法提出申請之。
唯，以上所述者，僅係本發明之較佳實施例而已，舉凡應用本
發明說明書及申請專利範圍所為之其它等效結構變化者，理應包含在本發明之申請專利範圍內。
1‧‧‧生物質原料收集
11‧‧‧粉碎步驟
12‧‧‧烘乾步驟
13‧‧‧攪拌程序
Claims (3)
- 一種生物質能源之粉末製程，係包含下列步驟：粉碎步驟：將生物質原料透過粉碎機粉碎，粉碎之顆粒大小係依據燃燒機機型需求；烘乾步驟：將粉碎後的生物質原料烘乾至含水量剩5%~10%；攪拌程序：烘乾後的生物質原料依比例添加10%~30%的工業廢油料攪拌均勻，即得粉末狀的生物質能源。
- 如請求項1所述生物質能源之粉末製程，其中，廢油料之處理，需透過加熱並過濾除渣後，才可與生物質原料混合攪拌。
- 如請求項1所述生物質能源之粉末製程，其中，該工業廢油料可以係工業機械設備產生之廢油、油槽內之底油泥、煤焦油、船艙廢油、重油、含無公害之廢溶劑、車輛廢潤滑油或潤滑油。
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