[发明专利]一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，包括如下步骤：（1）将玉米秸秆粉碎、压块、破碎、热解，其中热解在无氧环境下经220℃‑270℃炭化，制得生物质炭；（2）取如下重量份的原料：步骤（1）中制备的生物质炭96‑98份、助燃剂0.1‑1份、固氮剂0.1‑1份、催化剂0.2‑0.4份；（3）将步骤（2）中的原料进行粉碎、混合、造粒。生物质经过低温炭化后的燃料含水率在10%以下，且添加的助燃剂有助于缩短燃料的点燃时间，加快燃料的点燃速度；固氮剂的加入可以有效减少气相中含氮化合物的排放，其中NO_X的排放量能减少35.3%‑38.7%。

技术领域

本发明属于环保新能源材料技术领域，具体涉及一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，环境污染和能源危机等问题受到广泛关注，农林废弃物的资源化利用、减排成为当今社会发展的重点。有效缓解民用取暖问题，是减轻生活污染的有效途径，也是实现自然环境和社会资源协调与可持续发展的强大推动力。

民用取暖问题常归结于供热方式及民用燃料种类的选取。我国民用取暖方式主要为直燃式取暖和间接式采暖，但取暖燃料大都是煤炭和天然气。煤炭燃烧效率低、污染严重，并且随着资源的不断开发利用逐渐枯竭。我国天然气能源紧缺，对外依存度在 2010 年只有 12%， 2013 年已经攀升到 31%， 2014、2015、2016年呈现企稳态势，2017年进一步提升，已突破40%的水平。因此，不断改善并发现新型民用取暖燃料是加速民用取暖炉的应用和达到资源最大化利用的有效手段。

我国生物质资源丰富，主要以农作物秸秆、农林业加工残余物、薪材和人畜粪便等形式存在，利用率很低，颇具开发潜力。通过高效利用生物质潜在热能，可以使生物质燃料代替部分煤炭和天然气提供取暖用能。

生物质燃料具有热效率高、适应性广、经济性强等优点，但现有技术中的生物质燃料点燃速度较慢，燃烧时生成的含氮化合物较多。

发明内容

本发明提供了一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料及其制备方法以解决现有技术中的生物质燃料点燃速度慢和燃烧时生成含氮化合物多的问题。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将玉米秸秆粉碎、压块、破碎、热解，其中热解在无氧环境下经220℃-270℃炭化，制得生物质炭；

（2）取如下重量份的原料：步骤（1）中制备的生物质炭96-98份、助燃剂0.1-1份、固氮剂0.1-1份、催化剂0.2-0.4份；

（3）将步骤（2）中的原料进行粉碎、混合、造粒。

优选的，一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，步骤（1）中在N₂氛围热解，升温速率为0.1-8℃/min，温度达到220℃-270℃后维持2-4h。

优选的，一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，步骤（2）中助燃剂包括高锰酸钾、硝酸钾、高氯酸钾，重量组分比为2：0.5-1.5：1.0-2.0。

优选的，一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，步骤（2）中固氮剂包括氧化镁、氧化钙，重量组分比为1：0.5-1.0。

优选的，一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，步骤（2）中催化剂包括二氧化锰、硝酸铁，按重量份数组分比为1：0.5-1.0。

优选的，一种低燃点环保型取暖用生物质炭颗粒燃料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中造粒粒径<8mm，比重为1.0-1.3。