一種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)林廢棄物是農(nóng)林作物收獲和加工過程中產(chǎn)生大量的廢棄物，例如，農(nóng)作物收獲時(shí)殘留在農(nóng)田里的秸桿，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼、糠皮，林業(yè)生產(chǎn)過程中殘留的樹枝、樹葉、木肩和木材加工的邊角料等，以及食品加工工業(yè)排出的殘?jiān)?。我國農(nóng)林廢棄物資源豐富，目前，農(nóng)林廢棄物松散地分散在大面積范圍內(nèi)，除少部分的農(nóng)作物秸桿用于家畜飼料、做飯和取暖外，大部分被作為廢棄物棄之于田野。農(nóng)林廢棄物的利用方式有很多，其中農(nóng)林廢棄物的直接燃燒是應(yīng)用最多的利用方式。然而，長期以來由于農(nóng)林廢棄物直接燃燒能源利用效率低，燃燒溫度低，限制了其應(yīng)用范圍。工業(yè)生產(chǎn)中的各種窯爐加熱需要大量能源，是一個(gè)巨大的利用市場(chǎng)，然而對(duì)燃料的燃燒溫度要求1100°c以上，而采用傳統(tǒng)燃燒方法的溫度只有600-700°C，農(nóng)林廢棄物的成型燃料的燃燒溫度也難以超過1000°C，不能適應(yīng)工業(yè)燃料品質(zhì)的要求；對(duì)農(nóng)林廢棄物常規(guī)的氣化和液化燃料成本高，不能適應(yīng)工業(yè)燃料經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求。所以，我國每年產(chǎn)生的7億噸秸桿和2億噸林業(yè)廢料，不能進(jìn)入工業(yè)窯爐燃料這個(gè)正適合生物質(zhì)分散性特點(diǎn)的市場(chǎng)。大多數(shù)秸桿在田野被焚燒，造成污染和事故，枯枝落葉和雜草更是任其腐爛。
[0003]海泡石是一種具層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽黏土礦物。斜方晶系或單斜晶系，一般呈塊狀、土狀或纖維狀集合體。顏色呈白色、淺灰色、暗灰、黃褐色、玫瑰紅色、淺藍(lán)綠色。新鮮面為珍珠光澤，風(fēng)化后為土狀光澤。硬度2?3，密度2?2.5g/cm3。具有滑感和澀感，粘舌。干燥狀態(tài)下性脆。收縮率低，可塑性好，比表面大，吸附性強(qiáng)。溶于鹽酸、質(zhì)輕。海泡石還具有脫色、隔熱、絕緣、抗腐蝕、抗輻射及熱穩(wěn)定等性能。主要產(chǎn)于海相沉積-風(fēng)化改造型礦床中；亦出現(xiàn)于熱液礦脈中。
[0004]如何有效回收利用農(nóng)林廢棄物，是當(dāng)下一種熱門的研究課題；其中，以將農(nóng)林廢棄物制備成生物質(zhì)燃料最為突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料及其制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料，以干重計(jì)，按照重量份的組分為:農(nóng)林廢棄物40-70份、腐殖質(zhì)層土壤10-20份、酸焦油10-30份、活性炭6_10份、熟石灰5_8份、復(fù)合助燃劑10-20份；所述復(fù)合助燃劑，按照重量份的組分為:海泡石粉80-120份、氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物5-10份、硅藻土 5-15份、硝酸鈉10-20份、黑色頁巖40-60份、氨水5_10份、氧化猛10-15份。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料，以干重計(jì)，按照重量份的組分為:農(nóng)林廢棄物50-60份、腐殖質(zhì)層土壤14-16份、酸焦油15-25份、活性炭7-9份、熟石灰6-7份、復(fù)合助燃劑14-16份。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述復(fù)合助燃劑，按照重量份的組分為:海泡石粉90-110份、氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物6-8份、硅藻土 8-12份、硝酸鈉14-16份、黑色頁巖30-50份、氨水6_8份、氧化猛12-14份。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料，以干重計(jì)，按照重量份的組分為:農(nóng)林廢棄物55份、腐殖質(zhì)層土壤15份、酸焦油20份、活性炭8份、熟石灰6份、復(fù)合助燃劑15份；所述復(fù)合助燃劑，按照重量份的組分為:海泡石粉100份、氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物8份、硅藻土 10份、硝酸鈉15份、黑色頁巖50份、氨水7份、氧化錳13份。
[0010]—種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料的制備方法，具體步驟為:
(O首先，將農(nóng)林廢棄物進(jìn)行粗粉碎處理，得到粒徑均不大于5mm的植物碎料；將腐殖質(zhì)層土壤過500目的振動(dòng)篩選出的顆粒物；
(2)然后，將植物碎料、500目的振動(dòng)篩選出的腐殖質(zhì)層土壤顆粒物、活性炭、酸焦油和熟石灰一起混合均勻，得到含水率50%-80%的混合漿料；
(3)其次，對(duì)混合漿料進(jìn)行微波處理，微波處理的溫度為90°C_110°C，時(shí)間為20 min-40 min ;冷卻至室溫；
(4)接著，將向微波處理后的混合漿料中加入復(fù)合助燃劑，混合均勻后晾干，得到含水率為8%-15%的半成品；
(5)最后，將半成品進(jìn)行精粉碎處理，即得到粒徑不大于0.8mm的含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(I)中植物碎料的粒徑大小為2-4mm。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(2)中得到的混合漿料的含水率為60%_70%。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(3)為對(duì)混合漿料進(jìn)行微波處理，微波處理的溫度為100°C，時(shí)間為30min。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(4)中得到的半成品的含水率為12%。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟(5)中得到的含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料的粒徑大小為0.3-0.7mm。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(I)本生物質(zhì)燃料的燃燒溫度高，可達(dá)1350-1550°C，燃燒效率相比普通生物質(zhì)燃料提高了 30%左右；熱值可達(dá)4900-5300千卡/千克，每噸生物質(zhì)燃料相當(dāng)于0.7噸標(biāo)準(zhǔn)煤；燃燒尾氣均符合國家相關(guān)規(guī)定，且除硫率可達(dá)97%，除硝率可達(dá)98%。
[0017](2)本含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料的為國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)提供了一種低成本的高溫能源，能夠滿足大多數(shù)工業(yè)加熱和窯爐燃料的溫度要求，使得生物質(zhì)燃料能廣泛應(yīng)用于工業(yè)能源領(lǐng)域，例如，火力發(fā)電、金屬熔煉、海水淡化、城鎮(zhèn)取暖、石灰燒制、熱制空調(diào)、工業(yè)加熱，其應(yīng)用前景極為廣闊。
[0018](3)同時(shí)可以對(duì)工業(yè)酸焦油進(jìn)行回收利用，降低了工業(yè)污染，合理回收了能源，同時(shí)還可以對(duì)燃燒后的雜質(zhì)進(jìn)行中和處理，產(chǎn)生的微量有害氣體和雜質(zhì)通過活性炭進(jìn)行吸附，危害性大大降低。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0020]實(shí)施例1
一種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料，以干重計(jì)，按照重量份的組分為:農(nóng)林廢棄物40份、腐殖質(zhì)層土壤16份、酸焦油20份、活性炭7份、熟石灰6份、復(fù)合助燃劑10份；所述復(fù)合助燃劑，按照重量份的組分為:海泡石粉100份、氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物8份、硅藻土 12份、硝酸鈉15份、黑色頁巖30份、氨水5份、氧化錳15份。
[0021]—種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料的制備方法，具體步驟為:
(O首先，將農(nóng)林廢棄物進(jìn)行粗粉碎處理，得到粒徑3mm的植物碎料；將腐殖質(zhì)層土壤過500目的振動(dòng)篩選出的顆粒物；
(2)然后，將植物碎料、500目的振動(dòng)篩選出的腐殖質(zhì)層土壤顆粒物、活性炭、酸焦油和熟石灰一起混合均勻，得到含水率60%的混合漿料；
(3)其次，對(duì)混合漿料進(jìn)行微波處理，微波處理的溫度為110°C，時(shí)間為20min ;冷卻至室溫;
(4)接著，將向微波處理后的混合漿料中加入復(fù)合助燃劑，混合均勻后晾干，得到含水率為15%的半成品；
(5)最后，將半成品進(jìn)行精粉碎處理，即得到粒徑為0.8mm的含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料。
[0022]實(shí)施例2
一種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料，以干重計(jì)，按照重量份的組分為:農(nóng)林廢棄物55份、腐殖質(zhì)層土壤15份、酸焦油20份、活性炭8份、熟石灰5份、復(fù)合助燃劑15份；所述復(fù)合助燃劑，按照重量份的組分為:海泡石粉100份、氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物8份、硅藻土 10份、硝酸鈉15份、黑色頁巖50份、氨水7份、氧化錳13份。
[0023]—種含有酸焦油的復(fù)合生物質(zhì)燃料的制備方法，具體步驟為:
(O首先，將農(nóng)林廢棄物進(jìn)行粗粉碎處理，得到粒徑均為4mm的植物碎料；將腐殖質(zhì)層土壤過500目的振動(dòng)篩選出的顆粒物；
(2)然后，將植物碎料、500目的振動(dòng)篩選出的腐殖質(zhì)層土壤顆粒物、活性炭、酸焦油和熟石灰一起混合均勻，得到含水率65%的混合漿料；
(3)其次，對(duì)混合漿料進(jìn)行微波處理，微波處理的溫度為100°C，時(shí)間為30min ;冷卻至室溫;
(4)接著，將向微波處理后的混合漿料中