專利名稱：水浮蓮生物煤及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物質煤，尤其涉及一種用水浮蓮制備的生物煤及其制造方法。
背景技術：
水葫蘆學名“鳳眼蓮”，為水生漂浮植物，由于水葫蘆繁殖速度極快，通常情況下在 8個月內就能從10棵增至60萬棵，若不及時打撈，會覆蓋水面，堵塞河道，影響航運，阻礙排灌，在汛期阻礙水流，最終腐爛變臭，污染水質，影響水底生物生長，增加水中二氧化碳濃度，降低水產品產量，破壞了生物多樣性和生態(tài)環(huán)境，影響了水資源的可持續(xù)利用，被列為” 世界十大害草”之一，也被國家環(huán)?？偩至袨槭着钗ｋU的16種外來入侵物種之一。因此， 整治和綜合利用水葫蘆課題也引起人們的極大關注。目前，國內外治理水葫蘆主要采用生物天敵、打撈、化學除草劑等方法。適量的水葫蘆有利于凈化水質，過多的水葫蘆則會破壞生態(tài)多樣性，而且水葫蘆也是可再生資源，關鍵是科學管理和轉化利用。雖然80年代就開始進行水葫蘆治理利用的研究，但至今主要仍是三種綜合利用水葫蘆的渠道通過發(fā)酵轉化，提高水葫蘆蛋白質含量，制成飼料；利用水葫蘆中含有大量氮磷鉀的特點，制作有機、無機復合肥，從中提取營養(yǎng)素，加工提煉食品、保健品、藥品及飼料添加劑。但是，水葫蘆含有較多纖維素，且纖維較短，不是適宜的肥料和造紙的原料；而且水葫蘆的纖維、鉀和氯的含量高，蛋白質等物質含量低，不易被動物利用； 更為嚴重的是被水葫蘆富集于植株體內的污染物質，經食物鏈各級生物的放大作用不斷積累，最終將危及于人。為了解決上述問題，中國專利申請?zhí)?00810070807. 7公開了一種以水葫蘆與無煙粉煤制備生物質型煤，其申請日為2008年3月25日，
公開日為2008年8月27日，生物質型煤制備為將無煙粉煤、生物質、粘結劑進行均勻混和，濕法壓制成型制備而成，該方法中， 無煙粉煤65-80份，生物質5-30份，粘結劑5-10份。采用上述方法制備生物質型煤主要還存在以下不足一、上述方法壓制獲得的生物質型煤，由于水浮蓮所含粗纖維較低，燃燒效果不佳，并且燃燒后剩下的灰分大。二、水浮蓮制備生物質煤由于沒有國家標準，造成現有的水浮蓮制生物煤燃燒過程無法控制，不能標準化。三、上述方法中加入的原料主要還是為無煙粉煤，水浮蓮作為輔料，造成生物質煤成本較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術中以水浮蓮為原料制備生物質煤存在的上述問題，提供一種水浮蓮生物煤及其制造方法，本發(fā)明以水浮蓮作為主要原料制備的生物煤，粗纖維含量高，燃燒效果極佳，燃燒后剩下的灰分小，燃燒后的粉料可作為植物肥料用，無環(huán)境污染，不僅能標準化生產，使以水浮蓮作為主要原料制備的生物煤燃燒過程變?yōu)榭煽?，還充分利用了水浮蓮，解決了水浮蓮污染環(huán)境的問題。為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下—種水浮蓮生物煤，其特征在于，所述生物煤的指標為
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揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad ≤ 10%，全水分 Mt
≤ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，其特征在于，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40% -50%，秸稈脫水至含水率小于 20% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用50-155目篩進行粉碎；c、烘干將混合料在80-120度溫度下，烘干至含水率為80-90% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3-5 7-5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力大于15噸下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為 30 1。本發(fā)明還包括將樹枝脫水至含水率小于20%，并將脫水后的樹枝采用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎后的樹枝加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本發(fā)明還包括將木屑脫水至含水率小于20%，并將脫水后的木屑采用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本發(fā)明還包括分別將木屑、樹枝脫水至含水率小于20%，并將脫水后的木屑、樹枝分別采用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑、樹枝分別加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1 1 3 5。所述秸稈包括玉米秸、高粱秸、稻草、麥秸、豆秸、棉稈等。采用本發(fā)明的優(yōu)點在于一、本發(fā)明以水浮蓮作為主要原料制備的生物煤，粗纖維含量高，燃燒效果極佳， 燃燒后剩下的灰分小，燃燒后的粉料可作為植物肥料用，無環(huán)境污染，不僅能標準化生產， 使以水浮蓮作為主要原料制備的生物煤燃燒過程變?yōu)榭煽?，還充分利用了水浮蓮，解決了水浮蓮污染環(huán)境的問題。二、本發(fā)明燃燒后的產物成為標準鉀肥，可以直接還田，作為農作物的肥料使用。三、本發(fā)明中加入了秸稈，解決了農業(yè)廢棄物，屬于再生能源，并且由于水浮蓮粗纖維含量較低，加入秸稈后形成的混合料其粗纖維含量較高，提高了生物煤的熱值，并且降低了秸稈的運輸成本。四、本發(fā)明中可以加入木屑，木屑為林業(yè)廢棄物，屬于再生能源，并且由于水浮蓮粗纖維含量較低，加入木屑后提高了生物煤的熱值，并且降低了木屑的運輸成本。五、本發(fā)明中可以加入樹枝，樹枝為林業(yè)廢棄物，屬于再生能源，并且由于水浮蓮粗纖維含量較低，加入木屑后提高了生物煤的熱值，并且降低了木屑的運輸成本。六、將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40% -50%,秸稈脫水至含水率小于20%，在壓制過程中更加密實，不需要使用添加劑成型，有利于成型，有利于提高生物煤的品質。七、本發(fā)明將混合料在80-120度下烘干至含水率為80-90%，溫度太高會使混合料碳化，溫度太低則影響成型和壓縮比，并且烘干至含水率為80-90%，有利于壓縮成型。八、本發(fā)明中，將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3-5 7-5 并攪拌混合均勻形成混合料，采用此重量比，既保證了成型，又保證了生物煤的熱值和壓縮比。九、本發(fā)明中，在壓力大于15噸下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1，采用此壓力和體積比采能達到普通煤的標準熱值，保證其燃燒效果。
具體實施例方式實施例1一種水浮蓮生物煤，生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40%，秸稈脫水至含水率19% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用50目篩進行粉碎；C、烘干將混合料在80度溫度下，烘干至含水率為80% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3 7，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力16噸的條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本實施例中的秸稈包括玉米秸。實施例2一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf: 50%-65%，熱量 Qnet, :3500-5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt 彡 20% /M0一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為50%，秸稈脫水至含水率15% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用155目篩進行粉碎；C、烘干將混合料在120度溫度下，烘干至含水率為90% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為5 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力為20噸的條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本實施例中的秸稈包括高粱秸。實施例3一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為45%，秸稈脫水至含水率13% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用100目篩進行粉碎；
C、烘干將混合料在100度溫度下，烘干至含水率為85% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力為20噸的條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本發(fā)明還包括將樹枝脫水至含水率19%，并將脫水后的樹枝采用155目篩進行粉碎，再將粉碎后的樹枝加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為稻草。實施例4一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40% %，秸稈脫水至含水率12% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用50目篩進行粉碎；c、烘干將混合料在80-120度溫度下，烘干至含水率為89% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力為25噸條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本發(fā)明還包括將木屑脫水至含水率15%，并將脫水后的木屑采用50目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為麥秸。實施例5—種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為41%，秸稈脫水至含水率14% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用120目篩進行粉碎；c、烘干將混合料在110度溫度下，烘干至含水率為81% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力為30噸條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本發(fā)明還包括分別將木屑、樹枝脫水至含水率16%，并將脫水后的木屑、樹枝分別采用120目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑、樹枝分別加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1 1 3 5。本實施例中的秸稈為豆秸。實施例6一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為42%，秸稈脫水至含水率17% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用155目篩進行粉碎；c、烘干將混合料在110度溫度下，烘干至含水率為85% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力為25噸條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本發(fā)明還包括分別將木屑、樹枝脫水至含水率17%，并將脫水后的木屑、樹枝分別采用155目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑、樹枝分別加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1 1 3 5。本實施例中的秸稈為棉稈。實施例7一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為50%，秸稈脫水至含水率11% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用50目篩進行粉碎；c、烘干將混合料在120度溫度下，烘干至含水率為90% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力為觀噸條件下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為30 1。本發(fā)明還包括將木屑脫水至含水率為11%，并將脫水后的木屑采用50目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為高粱秸。實施例8一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的制造方法，包括如下步驟
a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40%%，秸稈脫水至含水率為10% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用50目篩進行粉碎；c、烘干將混合料在120度溫度下，烘干至含水率為80% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力30噸下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為 30 1。本發(fā)明還包括將樹枝脫水至含水率為10%，并將脫水后的樹枝采用50目篩進行粉碎，再將粉碎后的樹枝加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為棉稈。本發(fā)明棒狀成型燃料密度> 0. 8噸/立方米，顆粒狀成型燃料密度彡1噸/立方米。大約1. 2噸“秸稈煤”相當于1噸普通煤炭。本發(fā)明中添加的秸稈、木屑和樹枝，是根據植物源料本身的化學組成成份，按工業(yè)分析成份，多種植物混合配制，經機械設備壓制成型的再生能源產品生物煤。由于植物本身的化學組成成份不同，任意組合將直接影響產品質量。因此，必須根據植物本身的化學組成成份，按工業(yè)分析成份多種植物混合配制生產?？筛鶕煌貐^(qū)秸稈、植物的不同產量，型成固定的、可調整的、任意變換原料的生產方法。本發(fā)明可徹底解決“水浮蓮”這一大公害， 可變害為利、變廢為寶，是解決目前產品不穩(wěn)定、單一原料生產、原料供應不足、運輸成本、 產品值量標準等阻礙“生物煤”、“顆粒燃料”再生新能源產品具體而有效的重要措施。顯然，本領域的普通技術人員根據所掌握的技術知識和慣用手段，根據以上所述內容，還可以作出不脫離本發(fā)明基本技術方案的多種形式，這些形式上的變換均在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種水浮蓮生物煤，其特征在于，所述生物煤的指標為揮發(fā)分 Vdaf ；50 % -65 %，熱量 Qnet, ar :3500-5000KJ/kg,灰分 Ad ≤ 10 %，全水分 Mt ≤ 20% /M。
2.一種如權利要求1所述的水浮蓮生物煤的制造方法，其特征在于，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40%-50%，秸稈脫水至含水率小于20% ；b、粉碎將脫水后的秸稈和脫水后的水浮蓮分別采用50-155目篩進行粉碎；C、烘干將混合料在80-120度溫度下，烘干至含水率為80-90% ；d、混合將粉碎后的秸稈加入粉碎后的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3-5 7-5，并攪拌混合均勻形成混合料；e、壓制成型在壓力大于15噸下，將混合料壓制成型生物煤，壓制成型的體積比為 30 1。
3.根據權利要求2所述的水浮蓮生物煤的制造方法，其特征在于還包括將樹枝脫水至含水率小于20%，并將脫水后的樹枝采用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎后的樹枝加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為 1:4:5。
4.根據權利要求2所述的水浮蓮生物煤的制造方法，其特征在于還包括將木屑脫水至含水率小于20%，并將脫水后的木屑采用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為 1:4:5。
5.根據權利要求2所述的水浮蓮生物煤的制造方法，其特征在于還包括分別將木屑、 樹枝脫水至含水率小于20%，并將脫水后的木屑、樹枝分別采用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎后的木屑、樹枝分別加入混合料中并攪拌均勻的步驟，粉碎后的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:1:3:5。
6.根據權利要求2-5中任一所述的水浮蓮生物煤的制造方法，其特征在于所述秸稈包括玉米秸、高粱秸、稻草、麥秸、豆秸、棉稈等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水浮蓮生物煤，生物煤的指標為揮發(fā)分Vdaf50％-65％，熱量Qnet，ar3500-5000kJ/kg，灰分Ad≤10％，全水分Mt≤20％/M。本發(fā)明以水浮蓮作為主要原料制備的生物煤，粗纖維含量高，燃燒效果極佳，燃燒后剩下的灰分小，燃燒后的粉料可作為植物肥料用，無環(huán)境污染，不僅能標準化生產，使以水浮蓮作為主要原料制備的生物煤燃燒過程變?yōu)榭煽兀€充分利用了水浮蓮，解決了水浮蓮污染環(huán)境的問題。
文檔編號C10L5/44GK102191103SQ20101012342
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權日2010年3月12日
發(fā)明者劉一 申請人:劉一