[发明专利]一种生物质三合粉固体燃料及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于生物质能源制备技术领域，具体涉及一种生物质固体燃料 的工业化生产方法。

背景技术

随着经济的发展，生活水平的提高，环境保护意识的加强和化石能源 的逐渐减少，对可再生能源的合理、高效开发利用，已引起了全世界人们的 高度重视。

生物质能源是一种可再生能源，是人类未来能源和化学燃料的重要来 源。据有关部门统计，目前作为能源利用的生物质资源仅为生物质总量的 1 4％，且生物质能量密度低，不便于储存和运输。因此采用怎样的工艺才能 将其转化为能量密度较大、便于运输和储存的燃料再加以利用，是一个急 需解决的重大课题。在我国的生物质能源市场上，现有的一些生物质固体 燃料生产技术均为手动或半自动模式，加工规模小，生产效率低，形不成 大规模工业化生产能力。且所生产的生物质固体燃料热值低，贮存期短， 易粉化，从而难以满足市场越来越高的质量要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业化生产生物质固体燃料的方法，以求大 规模、高效率地生产高热值、易贮存的生物质固体燃料。

本发明所述的生物质三合粉固体燃料，是以秸秆、木屑、果壳皮为主 料，氧化钙(CaO)为辅料，并按下列重量配比混合制成的：秸秆65～75％、 木屑15％～25％、果壳皮5％～15％、氧化钙0.5～2％。该燃料的形态通常为 柱型、方型、块状、片状、条状、粗粉料。该燃料的生产工艺包括①选料、 ②备料、③混合、④压制成型、⑤温控加工、⑥包装贮存六大步骤，各步 骤之间依次连接为先后关系。其中每个步骤的具体内容如下所述：

①选料：在常见农、林业废弃物(如蔗渣、秸秆、树木枝杈或木屑、 果壳皮等)以及适合大量种植的能源作物(如莽草、柳枝稷和速生杨等) 中选择符合市场热值要求和生产技术要求的三类生物质作为原料。本发明 选择所在地资源丰富的秸秆、木屑、果壳皮作为原料。

②备料：先将选择的秸秆、木屑、果壳皮三种原料分别粉碎为颗粒状； 再按技术要求筛选出有效成分为主料；然后根据实际需要准备好氧化钙 (CaO)为辅料。

③混合：按配方技术要求的重量配比，将秸秆、木屑、果壳皮三种粉 状主料以及氧化钙(CaO)粉状辅料均匀混合，形成生物质三合粉原料。

④压制成型：将生物质三合粉原料装入颗粒挤压机的高位料斗，并由 挤压机的多个制粒机头在常温下分别挤压成设定形态。该生物质三合粉原 料中含有丰富的纤维素、半纤维素、木质素，其结构比较疏松，密度小， 当受到外力后，原料将经历重新排列位置、机械变形、弹性变形、塑性变 形阶段，非弹性或粘弹性纤维素分子之间的相互缠绕和绞合，使体积缩小， 密度增大。

⑤温控加工：控制已挤压成型的三合粉颗粒的温度，温控范围是：0～ 15℃。

⑥包装贮存：按规定的重量将三合粉固态燃料成品包装成袋，送入成品 库贮存，准备进入生物质固态燃料市场。

本发明的实际生产工艺由粉碎机、提升机、颗粒挤压机、包装机、电 气控制柜、风洞输送机、空压机构成流水生产线；其中粉碎机、提升机、 颗粒挤压机、包装机、风洞输送机相互间按工艺顺序连接有输送管道，电 气控制柜的电控输出端通过电缆连通各机的电控输入端。

本发明流水生产线的实际工作过程是：多台风洞输送机将选好的主料 分别输入多台粉碎机进行加工处理；多台粉碎机输出的主料及添加的辅料 按重量配比均匀混合形成三合粉原料；然后分别由多台提升机对应装入多 台颗粒挤压机的高位料斗，再由颗粒挤压机的压辊和环模对高位料斗输入 的三合粉原料进行挤压成型，成型后的三合粉颗粒密度远大于挤压前三合 粉原料的密度，输送、储存极为方便；颗粒挤压机输出的成型三合粉颗粒 在冷却后由包装机打包后送入成品库贮存。

按本发明的配方和生产工艺制备的生物质三合粉固体燃料，其燃烧性 能大为改善，燃烧时无烟，二氧化碳、二氧化硫等有害气体基本能达到零排 放。由于该燃料燃烧充分，灰烬的体积只有燃料体积的十分之一，而所剩 灰烬还可作生物质肥料使用。该燃料可替代燃煤，作为工业锅炉的主要燃 料，从而有效地解决环境污染问题。