[发明专利]一种生物质微波焙烧处理制备生物炭燃料的改进方法

说明书

本发明公开了一种生物质微波焙烧处理制备生物炭燃料的改进方法，属于生物质资源化利用和生物质能领域。本发明要解决现有焙烧技术能量输入较多、焙烧时间较长的技术问题。本发明的生物炭制备方法是指将生物质原料烘干、粉碎、焙烧、后期处理等过程制成成品。与现有的生物质焙烧制备生物炭燃料方法相比，本发明可显著缩短焙烧时间、提升焙烧效率、减少能量输入。这不仅可以实现废弃生物质的资源化利用、减少环境污染、获得能源资源，还大幅降低了生产成本，是一种先进的生物质焙烧技术方法，具有现实的应用价值和广阔的市场前景。

技术领域

本发明属于生物质资源化利用和生物质能领域；具体涉及一种生物质微波焙烧处理制备生物炭燃料的改进方法。

背景技术

生物质焙烧技术是一种在常压隔氧、200-300℃条件下的生物质温和热解技术。

焙烧处理后生物质中的纤维素、半纤维素、木质素以及糖类、脂质、蛋白质等组分均有不同程度的分解，同时，对生物质中的水分和挥发性物质也有脱除效果。焙烧产物由于具有高热值、低氢碳比和氧碳比、高研磨性和疏水性而燃料特性更佳，并能够有效降低生物质燃料的储运成本。

近年来，借由焙烧技术实现生物质转化和利用已逐渐引起较多关注。

常规焙烧(包括固定床、流化床等形式焙烧)制备生物炭燃料存在能量输入较多、焙烧时间较长的技术问题。有鉴于此，我们提出了一种新的生物质焙烧方式——利用改进的微波技术进行生物质焙烧处理。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种能够缩短焙烧时间、减少能量输入、提高微波辐射利用效率的生物质焙烧炭制备方法，以此解决现有焙烧技术能量输入较多、焙烧时间较长的问题。

为解决上述技术问题，本发明中生物质微波焙烧处理制备生物炭燃料的改进方法是通过下述步骤完成的：

步骤一、生物质原料烘干后粉碎，过筛；

步骤二、然后置于石英瓶内，尔后向石英瓶内通入惰性气体排除空气；

步骤三、保持气体流量条件下微波加热，继续保持载气流量停止加热，直至微波炉温度降至室温；即得到生物炭燃料。

步骤二可采用下述操作替代：然后置于石英瓶内，置于高温热解生物炭之中，尔后向石英瓶内通入惰性气体排除空气，采用本操作可以提高微波辐射的利用效率，减少能耗。

进一步地限定，步骤一所述生物质原料无具体种类限制，秸秆、核桃壳、稻壳等均可

应用。

进一步地限定，步骤一中烘干至生物质原料的含水率小于4％(质量)。

进一步地限定，步骤二所述的惰性气体为氮气、氩气均可。

进一步地限定，微波加热功率为550W～700W，微波加热时间为2.5min～15min。

由于微波焙烧具有非接触加热、快速加热、选择性加热、快速启动/停止、高度安全和自动化、从材料内部加热(即能量转换而不是热传递)等优点，这使得焙烧效率与常规方式相比明显提高，是生物质燃料升级产业的一种潜在路线。

本发明以微波为热源，通过提升微波利用效能缩短焙烧时间、减少能量输入以实现生物炭燃料快速制备的方法。与现有的生物质焙烧制备生物炭燃料方法相比，本发明可显著缩短焙烧时间、提升焙烧效率、减少能量输入。这不仅可以实现废弃生物质的资源化利用、减少环境污染、获得能源资源，还可大幅降低生产成本，是一种先进的生物质焙烧技术方法，具有现实的应用价值和广阔的市场前景。

常规焙烧(管式炉焙烧)焙烧需要60min甚至更长时间，本发焙烧明最长时间15min。

附图说明