一種生物質(zhì)燃料及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)燃料，其組成包括可燃生物質(zhì)85～95wt%、廢舊塑料粉末5～15wt%；其生產(chǎn)方法是將可燃生物質(zhì)用粉碎機(jī)粉碎，然后用旋風(fēng)干燥機(jī)干燥至含水率小于10wt%，放入混合機(jī)中并加入廢舊塑料粉末，混合均勻；然后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到成型擠壓機(jī)中，在壓力20Mpa～50Mpa，溫度120～175℃下連續(xù)擠壓成條形圓柱狀，最后鼓風(fēng)冷卻至室溫，包裝，得到生物質(zhì)燃料；或經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在120～175℃，壓力為20Mpa～50Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。
【專利說明】一種生物質(zhì)燃料及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)燃料，是以林業(yè)三廢、農(nóng)作物收獲后獲得的秸桿以及豆莢、果殼為主要原料，經(jīng)過壓制成型的燃料，并涉及到它的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石油、煤炭是當(dāng)今世界的主要能源，但石油、煤炭屬于不可再生資源，這些資源慢慢枯竭，導(dǎo)致能源價(jià)格不斷上漲，這對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。能源的日趨緊張成為全球矚目的焦點(diǎn)，尋求可持續(xù)發(fā)展的綠色可再生能源是人類生存與發(fā)展的首要任務(wù)。
[0003]農(nóng)業(yè)秸桿是一項(xiàng)重要的可再生生物質(zhì)資源，2009年我國秸桿總產(chǎn)量為6.3億噸，是世界上秸桿資源最為豐富的國家之一。每到收割季節(jié)，有大量秸桿焚燒，污染環(huán)境，影響交通，還有部分秸桿遺棄在田間，任由其腐爛。我國城鎮(zhèn)每年產(chǎn)生的城市垃圾約為60億t，其中各類木材垃圾(廢舊木家具)可達(dá)6000萬t，而且垃圾每年以10%左右的速度增長，這些垃圾一般經(jīng)過焚燒或填埋處理。我國的林業(yè)每年都產(chǎn)生大量的三廢產(chǎn)品，人造板生產(chǎn)企業(yè)都會(huì)產(chǎn)生大量的鋸屑、刨花和砂光粉。農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)也副產(chǎn)大量的瓜子殼、堅(jiān)果殼、花生殼、甘蔗渣等可燃物質(zhì)。以上這些富含纖維素的廢棄物都具有可燃性，具有數(shù)量可觀的熱值，且難能可貴的是它們都是可再生資源。因此把它們當(dāng)作燃料，成為煤的代替品，將緩解人力當(dāng)前的能源壓力。人們已經(jīng)在這方面做出了嘗試。如中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010267758.3，專利名稱為桑枝成型燃料的制造方法的發(fā)明專利公開了一種以桑枝為原料，加入助燃劑，然后在70?250°C，50?250Mpa壓力下壓制成型的燃料，該燃料的密度為1.1?L 2g/cm3，熱值為4800?5000Kcal/kg，含水率為10?12%。該成型燃料代替煤，用作居民生活燃料和企業(yè)鍋爐用燃料，產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但該成型燃料的制造工藝需要高溫高壓擠壓設(shè)備，能耗高，設(shè)備磨損大，成型燃料制造過程易引發(fā)安全事故，并且所得產(chǎn)品含水率過高，產(chǎn)品的熱值低。
[0004]一些可燃生物質(zhì)，.如稻草、花生殼等，熱值較低，它們的纖維屬性和堿性物質(zhì)含量較高導(dǎo)致燃燒不充分，因此目前以它們?yōu)樵现瞥傻某尚腿剂蠠嶂档?，燃燒不完全，商業(yè)價(jià)值低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是公開一種熱值高，燃燒完全，含水率低，生產(chǎn)不需要高溫高壓設(shè)備的成型燃料，采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法可利用不同來源的富含纖維素生物質(zhì)廢棄物加工成高熱值的成型燃料，生產(chǎn)過程能耗低，對(duì)設(shè)備磨損小，生產(chǎn)安全系數(shù)高。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
生物質(zhì)燃料，其組成包括如下重量百分?jǐn)?shù)的原料:
可燃生物質(zhì) 85?95%;
廢舊塑料粉末 5?15%;
所述的可燃生物質(zhì)是林業(yè)三廢、農(nóng)作物收獲后獲得的秸桿、豆莢或堅(jiān)果殼的任一種或它們的組合物；
所述的廢舊塑料是回收的聚乙烯或聚丙烯或它們的組合物。
[0007]生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)方法是:將可燃生物質(zhì)用粉碎機(jī)粉碎，然后用旋風(fēng)干燥機(jī)干燥至含水率小于10wt%，放入混合機(jī)中并加入廢舊塑料粉末，混合均勻；然后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到成型擠壓機(jī)中，在壓力20Mpa?50Mpa，溫度120?175°C下連續(xù)擠壓成條形圓柱狀，最后鼓風(fēng)冷卻至室溫，包裝，得到生物質(zhì)燃料；或經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在120?175 °C，壓力為20Mpa?50Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。
[0008]本發(fā)明的生物質(zhì)燃料中含有聚乙烯、聚丙烯熱塑性高分子聚合物，這些物質(zhì)在120?175°C下熔融，具有粘合生物質(zhì)顆粒的作用，在擠壓機(jī)作用下，即使不用高的壓力，也能夠把生物質(zhì)顆粒緊緊粘合成固定形狀。通過加入熱塑性的聚乙烯、聚丙烯，降低了擠壓成型壓力，降低了設(shè)備的磨損，并保障了生產(chǎn)安全。同時(shí)聚乙烯、聚丙烯具有非常高的熱值，與低熱值生物質(zhì)如花生殼、瓜子殼、稻草等制成高熱值成型燃料，易做成標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。更有意義的是，本發(fā)明采用的聚乙烯、聚丙烯來源于廢舊塑料包裝袋，是解決塑料袋白色污染的新途徑，同時(shí)聚乙烯、聚丙烯為碳?xì)浠衔?，易燃，具有助燃作用，使制成的生物質(zhì)燃料更容易燃燒，燃燒更充分。從理論上，具有熱塑性或熱固性的塑料、橡膠都具有高溫粘合作用，都能夠用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的生物質(zhì)燃料產(chǎn)生的效果。但含氯、硫、氟等元素的塑料或橡膠制成的生物質(zhì)燃料在燃燒過程會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氯化物、氟化物和硫化物，我們建議不用。
[0009]本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果:
1.本發(fā)明的生物質(zhì)燃料含有聚乙烯、聚丙烯熱塑性物質(zhì)，高溫熔融下具有粘合作用，因此在擠壓可燃生物質(zhì)成型過程中不需要太高的壓力，降低了設(shè)備的磨損，延長設(shè)備使用壽命O
[0010]2.本發(fā)明的生物質(zhì)燃料能夠消耗廢舊聚乙烯、聚丙烯，是一種解決白色污染的新途徑。
[0011]3.本發(fā)明的生物質(zhì)燃料添加有高熱值的聚乙烯、聚丙烯，通過調(diào)節(jié)添加的比例，可用不同熱值的生物質(zhì)制成標(biāo)準(zhǔn)熱值的成型燃料產(chǎn)品，規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)可再生能源的發(fā)展。
[0012]4.本發(fā)明的生物質(zhì)燃料原料粉碎后經(jīng)過干燥步驟，再經(jīng)過高溫?cái)D壓過程進(jìn)一步除去部分水分，產(chǎn)品的含水率低，為6?8%，所得產(chǎn)品含水率低，產(chǎn)品更容易燃燒，燃燒也更充分。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
廢舊家具用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，含水率為9.8的％后，放入混合機(jī)中，廢舊家具顆粒為950kg，同時(shí)加入50kg回收的主要成分為聚乙烯的塑料包裝袋粉末，混合均勻后用斗式提升機(jī)輸送入成型擠壓機(jī)中，在120°C，50Mpa壓力下連續(xù)擠壓成條形圓柱狀，鼓風(fēng)冷卻至室溫，包裝，得到生物質(zhì)燃料產(chǎn)品。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.14g/cm3，熱值為6000 Kcal/kg，水分 6.6%。
[0014]實(shí)施例2木材廠產(chǎn)生的刨花用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，含水率為9.6被％后，放入混合機(jī)中，重量為940kg，同時(shí)加入60kg主要成分為聚丙烯的廢舊塑料管道經(jīng)過粉碎機(jī)粉碎制成的粉末，混合均勻后用斗式提升機(jī)輸送入成型擠壓機(jī)中，在175°C，20Mpa壓力下連續(xù)擠壓成條形圓柱狀，鼓風(fēng)冷卻至室溫，包裝，得到生物質(zhì)燃料產(chǎn)品。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度
1.06g/cm3，熱值為 6220 Kcal/kg，水分 7.2%%。
[0015]實(shí)施例3
人造板生產(chǎn)過程產(chǎn)生的樹皮用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，含水率為9.9wt%后，放入混合機(jī)中，重量為920kg，同時(shí)加入80kg聚丙烯廢舊塑料粉末，混合均勻后用斗式提升機(jī)輸送入成型擠壓機(jī)中，在160°C，35Mpa壓力下連續(xù)擠壓成條形圓柱狀，鼓風(fēng)冷卻至室溫，包裝，得到生物質(zhì)燃料產(chǎn)品。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.llg/cm3，熱值為6360 Kcal/kg，水分 6.1%。
[0016]實(shí)施例4
核桃殼用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，至含水率為9.9wt%后，放入混合機(jī)中，重量為900kg，同時(shí)加入IOOkg主要成分為聚乙烯的塑料包裝袋經(jīng)粉碎機(jī)粉碎成的粉末，混合均勻后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在145°C，壓力為30Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度
1.lg/cm3，熱值為 6120 Kcal/kg，水分 6.7%。
[0017]實(shí)施例5
桑樹枝用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，至含水率為9.9wt%，放入混合機(jī)中，重量為930kg，同時(shí)加入70kg主要成分為聚丙烯的廢舊塑料用粉碎機(jī)制成的粉末，混合均勻后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在120°C，壓力為50Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.09g/cm3，熱值為 6147 Kcal/kg，水分 7.6%。
[0018]實(shí)施例6
花生殼用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，含水率為9.6 w t %，放入混合機(jī)中，重量為870kg，同時(shí)加入130kg主要成分為聚丙烯的廢舊塑料用粉碎機(jī)制成的粉末，混合均勻后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在175°C，壓力為20Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.06g/cm3，熱值為 6283 Kcal/kg，水分 5.9%。
[0019]實(shí)施例7
玉米秸桿、甘蔗渣、大豆豆莢和花生殼的混合物用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，至含水率為9.7wt%，放入混合機(jī)中，重量為880kg，同時(shí)加入120kg主要成分為聚丙烯和聚丙烯的廢舊塑料用粉碎機(jī)制成的粉末，混合均勻后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在130°C，壓力為30Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.08g/cm3，熱值為6273 Kcal/kg，水分6.4%。
[0020]實(shí)施例8
竹竿、松樹枝用粉碎機(jī)粉碎與人造板產(chǎn)生的拋光粉混合，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，至含水率為9.9?七％后，放入混合機(jī)中，重量為910kg，同時(shí)加入90kg主要成分為聚丙烯和聚丙烯的廢舊塑料用粉碎機(jī)制成的粉末，混合均勻后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在150°C，壓力為40Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.lg/cm3，熱值為6359 Kcal/kg，水分6.6%。
[0021]實(shí)施例9
稻草用粉碎機(jī)粉碎，然后用鼓風(fēng)機(jī)干燥，至含水率為9.9wt%，放入混合機(jī)中，重量為850kg，同時(shí)加入150kg聚乙烯廢舊農(nóng)用薄膜制成的粉末，混合均勻后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在120°C，壓力為50Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng)干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。產(chǎn)品的性能指標(biāo)是:密度1.04g/cm3，熱值為6413Kcal/kg，水分 7.7%?！?br> 【權(quán)利要求】
1.一種生物質(zhì)燃料，其特征在于，其組成包括如下重量百分?jǐn)?shù)的原料: 可燃生物質(zhì) 85?95%; 廢舊塑料粉末 5?15%; 所述的可燃生物質(zhì)是林業(yè)三廢、農(nóng)作物收獲后獲得的秸桿、豆莢或堅(jiān)果殼的任一種或它們的組合物； 所述的廢舊塑料是回收的聚乙烯或聚丙烯或它們的組合物。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)方法，其特征在于，將可燃生物質(zhì)用粉碎機(jī)粉碎，然后用旋風(fēng)干燥機(jī)干燥至含水率小于10wt%，然后放入混合機(jī)中并加入廢舊塑料粉末，混合均勻；然后經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到成型擠壓機(jī)中，在壓力20Mpa?50Mpa，溫度120?175°C下連續(xù)擠壓成條形圓柱狀，最后鼓風(fēng)冷卻至室溫，包裝，得到生物質(zhì)燃料；或經(jīng)斗式提升機(jī)輸送到液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)中，在120?175 °C，壓力為20Mpa?50Mpa下，擠壓成蜂窩煤形狀，脫模后鼓風(fēng) 干燥至室溫，包裝，得到得到生物質(zhì)燃料。
【文檔編號(hào)】C10L5/44GK103436317SQ201310389875
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】肖文飛, 王飛虎, 邱金城, 農(nóng)志軍, 李同雨, 歐陽先明, 謝高專 申請(qǐng)人:廣西南寧綠園北林木業(yè)有限公司