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一种硫含量低的 生物质颗粒 燃料以及制备方法

阅读：494发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种硫含量低的生物质颗粒燃料以及制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于生物质燃料领域。一种硫含量低的生物质颗粒燃料，包括以下按重量份数计算的组分：膨化秸秆8-12份、发酵木屑15-20份、竹屑12-23份、蔗渣10-18份、粕类5-10份、助燃剂1-3份、脱硫剂2-5份、膨松剂2-8份。本发明燃料热效率高，燃烧热值高，燃烧产生的气体硫含量低。，下面是一种硫含量低的生物质颗粒燃料以及制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，包括以下按重量份数计算的组分：膨化秸秆8-12份、发酵木屑15-20份、竹屑12-23份、蔗渣10-18份、粕类5-10份、助燃剂1-3份、脱硫剂2-5份、膨松剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述膨化秸秆的制备方法为：将秸秆粉碎后移至高温膨化炉中在85-90℃下膨化30-45min，即得膨化秸秆；其中，所述秸秆为蓖麻秸秆、向日葵秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述发酵木屑的制备方法为：将木屑粉碎后在压力为30-45kPa，功率为500-600W的条件下微波至含水量小于
8%，加入0.05-0.2份腐殖酸、0.01-0.2份复合菌剂和1-3份水， 35-37℃发酵24-36h,干燥后即得发酵木屑；其中，所述木屑为榆木屑、橡木屑、樟子松木屑中的至少一种；所述复合菌剂中芽孢杆菌、酵母菌和白腐菌的质量比为1-3:1-3:1。
4.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述竹屑的木质素含量为23-32%，所述竹屑、蔗渣的含水率均小于8%。
5.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述粕类为大豆粕、菜籽粕、花生粕中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述助燃剂中海泡石粉、碱式碳酸铜、氧化镁、高锰酸钾的质量比为7-10:1-2:0.5-1:0.5-1。
7.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述脱硫剂中铜基膨润土、氧化钙、碳酸钙、碱性硫酸铝、氧化铁中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的硫含量低的生物质颗粒燃料，其特征在于，所述膨松剂中氯化钠和磷酸氢钙的质量比为1:1-2.5。
9.一种权利要求1-8所述的硫含量低的生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将膨化秸秆、发酵木屑混合后，在120-130℃的真空环境中炭化2-3h，冷却后制得混合物a；
b.将竹屑、蔗渣和粕类粉碎后，在温度为450-650℃的条件下进行过热蒸汽处理，冷却后加入所述混合物a、助燃剂、脱硫剂和膨松剂，混合均匀后通过成型颗粒机挤压成型。

说明书全文

一种硫含量低的生物质颗粒 燃料以及制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于生物质燃料领域，涉及一种硫含量低的生物质颗粒燃料及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前人们使用的燃料大部分是煤油、石油、天然气等化石能源，是不可再生资源，在人类大规模开采下降逐渐枯竭，并且其在燃烧时会排放大量有毒气体，造成严重的污染。

[0003] 以农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等作为主要原料的生物质燃料具有高效、洁净、无污染等优点。传统的生物质颗粒燃料由锯末秸秆制备而成，锯末、秸秆来源充沛，成本低廉，同时锯末含硫量很低，但其制成的燃料存在着热值低、易结渣、锅炉使用不安全、含硫量超标污染环境、灰分大等诸多缺陷。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种硫含量低的生物质颗粒燃料，该燃料热效率高，燃烧热值高，燃烧产生的气体硫含量低。

[0005] 本发明的技术方案如下：一种硫含量低的生物质颗粒燃料，包括以下按重量份数计算的组分：膨化秸秆8-12份、发酵木屑15-20份、竹屑12-23份、蔗渣10-18份、粕类5-10份、助燃剂1-3份、脱硫剂2-5份、膨松剂2-8份。

[0006] 进一步的，所述膨化秸秆的制备方法为：将秸秆粉碎后移至高温膨化炉中在85-90℃下膨化30-45min，即得膨化秸秆；其中，所述秸秆为蓖麻秸秆、向日葵秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆中的至少一种。

[0007] 进一步的，所述发酵木屑的制备方法为：将木屑粉碎后在压力为30-45kPa，功率为500-600W的条件下微波至含水量小于8%，加入0.05-0.2份腐殖酸、0.01-0.2份复合菌剂和
1-3份水， 35-37℃发酵24-36h,干燥后即得发酵木屑；其中，所述木屑为榆木屑、橡木屑、樟子松木屑中的至少一种；所述复合菌剂中芽孢杆菌、酵母菌和白腐菌的质量比为1-3:1-3:
1。

[0008] 进一步的，所述竹屑的木质素含量为23-32%，所述竹屑、蔗渣的含水率均小于8%。

[0009] 进一步的，所述粕类为大豆粕、菜籽粕、花生粕中的至少一种。

[0010] 进一步的，所述助燃剂中海泡石粉、碱式碳酸铜、氧化镁、高锰酸钾的质量比为7-10:1-2:0.5-1:0.5-1。

[0011] 进一步的，所述脱硫剂中铜基膨润土、氧化钙、碳酸钙、碱性硫酸铝、氧化铁中的至少一种。

[0012] 进一步的，所述膨松剂中氯化钠和磷酸氢钙的质量比为1:1-2.5。

[0013] 一种所述的硫含量低的生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：a.将膨化秸秆、发酵木屑混合后，在120-130℃的真空环境中炭化2-3h，冷却后制得混合物a；
b.将竹屑、蔗渣和粕类粉碎后，在温度为450-650℃的条件下进行过热蒸汽处理，冷却后加入所述混合物a、助燃剂、脱硫剂和膨松剂，混合均匀后通过成型颗粒机挤压成型。

[0014] 本发明具有如下有益效果：本发明选用的膨化秸秆，通过膨化作用增加了秸秆的体积、秸秆内部的孔隙以及秸秆炭化的表面积，膨化秸秆炭化后具有质量轻、通气性好、易燃性好的特点。

[0015] 本发明选用的发酵木屑，木屑经微波辐射后其中的纤维素分子间氢键断裂，有利于提高发酵过程的降解速率，经芽孢杆菌、酵母菌和白腐菌发酵后，木屑中的纤维素被降解，但木质素纤维结构仍保持完整，降低了木屑的吸水性的同时提高了木屑的密度和硬度，木屑降解产生的糖类、果胶等物质具有一定的粘性，在制备过程中可与膨化秸秆紧密黏结，二者炭化后成型效果好，强度高。

[0016] 本发明选用的竹屑、蔗渣含水率低，木质素含量高，燃烧值高，燃烧时间长，通过对竹屑、蔗渣、粕类进行高温过热蒸汽处理，提高了其活性和胶结性能，其能与燃料中的其他材料紧密粘合，使颗粒燃料更易成型，保证了燃料燃烧的稳定性。选用的脱硫剂可有效降低燃烧产生气体中的含硫量，选用的粕类富含油脂利于燃料燃烧，选用的膨松剂可在高温下迅速膨胀，选用的助燃剂可在燃料燃烧时分解产生氧气，各组分协同，有效促进燃料充分燃烧，提高燃料的热效率。

具体实施方式

[0017] 下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。实施例

[0018] 下表为本发明硫含量低的生物质颗粒燃料3个实施例的配方表（单位：份）。

[0019] 所述膨化秸秆的制备方法为：将秸秆粉碎后移至高温膨化炉中在85-90℃下膨化30-45min，即得膨化秸秆；其中，所述秸秆为蓖麻秸秆、向日葵秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆中的至少一种。

[0020] 所述发酵木屑的制备方法为：将木屑粉碎后在压力为30-45kPa，功率为500-600W的条件下微波至含水量小于8%，加入0.05-0.2份腐殖酸、0.01-0.2份复合菌剂和1-3份水， 35-37℃发酵24-36h,干燥后即得发酵木屑；其中，所述木屑为榆木屑、橡木屑、樟子松木屑中的至少一种；所述复合菌剂中芽孢杆菌、酵母菌和白腐菌的质量比为1-3:1-3:1。

[0021] 一种所述的硫含量低的生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：a.将膨化秸秆、发酵木屑混合后，在120-130℃的真空环境中炭化2-3h，冷却后制得混合物a；
b.将竹屑、蔗渣和粕类粉碎后，在温度为450-650℃的条件下进行过热蒸汽处理，冷却后加入所述混合物a、助燃剂、脱硫剂和膨松剂，混合均匀后通过成型颗粒机挤压成型。

[0022] 对比例下表为本发明硫含量低的生物质颗粒燃料3个对比例的配方表（单位：份），其制备方法为本领域常规的混合挤压成型。

[0023] 所述炭化秸秆、炭化木屑的制备方法为：将秸秆或木屑粉碎后，在120-130℃的真空环境中炭化2-3h，冷却后即得制得炭化秸秆或炭化木屑。

[0024] 根据《DB11T 541-2008 生物质成型燃料》标准，测试本发明硫含量低的生物质颗粒燃料3个实施例和3个对比例的各项性能，测试结果见下表。

[0025] 可见，本发明燃料含硫量低，燃料强度、燃烧热值、燃烧效率高，易成型，抗破碎，不易吸水，灰分少。

[0026] 本发明硫含量低的生物质颗粒燃料热效率高，燃烧热值高，燃烧产生的气体硫含量低。

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