[发明专利]一种生物质颗粒燃料制取工艺及该工艺中使用的制粒机

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料的制取工艺及制取设备，具体涉及一种生物质颗粒燃料制取工艺及该工艺中使用的制粒机。

背景技术

煤、石油、天然气等矿物燃料是工业社会的核心能源，但它们是不可再生资源，储藏量有限。据国际能源机构统计，煤、石油、天然气可供开采的年限分别只有240年、40年和50年。随着人类经济社会的飞速发展，能源消耗的速度越来越快，尤其是矿物燃料消费的不断增加，导致了对它们的过度开采，使得价格日益上涨并渐趋枯竭；同时，高强度的利用使多余的能量和碳素大量释放，打破了自然界的能量和碳平衡，造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果，引起了国际社会的极大忧虑。如果没有新的能源来取代常规能源在能源结构中的主导地位，21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机。

为此人们把视线聚焦到可再生能源身上。太阳能、风能、小水电等虽然是可再生能源，但不能进行物质生产，而生物质既能贡献能量，又能像煤炭和石油那样生产出千百种化工产品。如燃料乙醇与车用普通汽油相比，一氧化碳的排放可降低7％，碳氢化合物可减少48％；生物柴油富含氧，与普通柴油混合使用，可使燃烧更加充分，据检测，生物柴油无毒，能进行生物降解，添加20％的生物柴油，可减少排放二氧化硫70％，降低空气毒性90％；使用生物塑料能解决白色污染问题。同时生物质能源以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物、城市有机垃圾等为原料，使之无害化和资源化，将植物蓄存的光能与物质资源深度开发和循环利用，符合发展循环经济的理念。因此，生物质能源既能满足缓解能源危机的需要，又符合保护环境、实现可持续发展的要求，是中国进行可再生能源开发利用的必然选择。

传统的生物质颗粒燃料制取工艺为先选料，将原料干燥之后进行粉碎，粉碎后的原料送入制粒机中压制成型，对成型的颗粒燃料进行冷却，冷却至允许温度后送入打包机进行打包。在该工艺中使用的生物质颗粒燃料制粒机包括进料口、压辊、主轴和压模，原料从进料口进入落到压模上，通过主轴的转动带动压辊滚动，在压辊的挤压作用下，原料进入压模的成型孔内压缩成型，从成型孔另一端挤出。采用上述制取工艺和制取设备需要消耗大量电能、设备损耗大、生产成本高，通常单位能耗为80～180kWh/t，在湿度较大的情况下需要先对原料进行干燥才能进入制取设备成型，且在成型后颗粒升温大，又需要进行冷却才能进行打包，工作效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种生物质颗粒燃料制取工艺，可以有效解决传统制取方法能耗大，生产成本高，在湿度较大的情况下需要先进行干燥而无法一次成粒，且成粒后需要先进行冷却才能打包导致工作效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种生产生物质颗粒燃料的制取工艺，包括如下步骤：

a.选料：采用作物秸秆、农林废弃物为原料；

b.粉碎：将原料送入粉碎机内粉碎；

c.制粒：将粉碎后的原料放入生物质颗粒燃料制粒机中，压制成型；

d.打包：将压制成型后的颗粒燃料直接送入打包机打包。

进一步的，b步骤粉碎后原料粒度为4～5mm；

本发明另一目的是提供一种在上述制取工艺中c步骤使用的生物质颗粒燃料制粒机，其特征在于：包括两个环模，两个环模为外切圆柱体并相向旋转，每个环模上均匀分布有若干压制通孔。

进一步的，同一竖直截面上的压制通孔均朝向所在截面的环模圆心。

进一步的，压制通孔在两个环模的相切处相间分布。

本发明由于采用了上述技术方案，有效降低了能耗，整个生产制粒过程的单位能耗为25～60kWh/t，比传统加工减少70％以上，同时在湿度为10～35％时可以一次成粒，省去了干燥工序，且成粒以后，只升温10～15℃，压制出来的颗粒温度一般只有55～60℃，无需冷却即可直接进行打包，又省去了冷却工序，提高了工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明制取工艺的流程框图；

图2为本发明中生物质颗粒燃料制粒机环模的结构示意图；

图3为本发明中生物质颗粒燃料制粒机的传动示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种生物质颗粒燃料的制取工艺，先采用作物秸秆、农林废弃物为原料，将原料送入粉碎机内粉碎，使原料粒度为4～5mm，将粉碎后的原料送入生物质颗粒燃料制粒机的入料口中压制成型，将压制成型后的颗粒燃料直接送入打包机打包。

如图2和图3所示，为本发明中生物质颗粒燃料制粒机，包括入料口3和两个环模1，两个环模1为外切圆柱体并相向旋转，入料口3位于两个环模1相切处的正上方，每个环模1上均匀分布有若干压制通孔2，同一竖直截面上的压制通孔2均朝向所在截面的环模1圆心，即压制通孔2均为向心通孔，压制通孔2在两个环模1的相切处相间分布，即在两个环模1的相切处压制通孔2不对称分布，各压制通孔2在相切处不水平相对。原料无需进行干燥直接从入料口3中落入两个环模1之间，通过电机4带动转轴5转动，转轴5带动两个外啮合齿轮6转动从而实现环模1的相向转动，环模1的相向转动将原料压入压制通孔2中成型，成型后的颗粒从环模1的端部出料进入打包机，无需冷却直接进行打包。