一种生物质环保高热值能源燃料及其制备方法与流程

本发明涉及生物质能源燃料及其制备方法设计领域，具体来说，涉及一种生物质环保高热值能源燃料及其制备方法。

背景技术：

生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，是一种安全、清洁的绿色能源，是未来的重要可再生能源之一。将生物质作为原料进行高品位的能源形式转换，可以减少对石油和天然气等能源的依赖，进而优化能源结构，提高能源的自给率，减缓温室气体的排放，减少环境污染。生物质燃料属于生物质能，其主要是采用农林废弃物如秸杆、稻壳、木屑、树枝等为原料，通过专门设备在特定工艺条件下加工制成的粉状、棒状、块状或颗粒状等生物质燃料，可有效改善农林废弃物的燃烧性能，其硫、氮和灰份含量较低，在配套的专用燃烧设备上应用，可实现清洁、高效燃烧，产生的二氧化硫、氮氧化物和烟尘较少，属于清洁燃料。但是目前以稻壳、秸秆、棉杆、菌渣为单一原料生产的生物质固体成型燃料，热值不高，在燃烧过程中容易燃烧不充分、结渣，灰渣多，燃烧所产生的烟气严重腐蚀燃烧设备，燃料利用率和燃料效率不高，难以达到城市环保低碳的要求。。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本发明提出一种生物质环保高热值能源燃料及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种生物质环保高热值能源燃料。

该生物质环保高热值能源燃料由以下质量份数的原料制成：

玉米秸秆50份-70份、稻草35份-40份、大豆秸秆20份-25份、花生壳粉30份-70份、米糠20份-25份、锯木面20份-30份，木屑35份-55份、巨菌草25份-45份、芦竹25份-40份、硅藻土2份-5份、污泥8份-20份、铬酸钡2份-5份、纳米二氧化钛1份-4份、镁电气石粉2份-6份、水10份-30份、脱钾剂5份-10份、脱硫剂5份-10份、膨化剂2份-5份、粘合剂20份-30份、助燃剂20份-30份组成。

进一步的，所述膨化剂包括以下原料组份：硝酸铵0.5份-1份、发酵粉0.5份-1份、小苏打0.5份-1份、臭粉0.3份-1份、泡打粉0.2份-1份。

进一步的，所述粘合剂包括以下原料组份：石灰5份-10份、粘土15份-20份。

进一步的，所述助燃剂包括以下原料组份：生物醇油7份-10份，高锰酸钾7份-10份，工业盐4份-6份，木炭2份-4份。

根据本发明的另一方面，提供了一种生物质环保高热值能源燃料的制备方法。

该生物质环保高热值能源燃料的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数，称取所述生物质环保高热值能源燃料所需各原料；

将称取好的玉米秸秆份、稻草份、大豆秸秆份、花生壳粉、米糠份、锯木面，木屑、巨菌草、芦竹进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物一；

将上述粉碎混合物一放入预先准备好的孔径为6cm的筛板上进行震动筛选制得筛选粉碎物一；

将称取好的硅藻土、污泥、铬酸钡、纳米二氧化钛、镁电气石粉进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物二；

将上述粉碎混合物二放入预先准备好的孔径为2cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物二；

将称取好的脱钾剂、脱硫剂、硝酸铵、发酵粉、小苏打、臭粉、泡打粉、石灰、粘土、生物醇油，高锰酸钾，工业盐，木炭依次研磨并搅拌混合，形成份混合物三；

将上述粉碎混合物三放入预先准备好的孔径为0.5cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物三；

上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三均匀水进行混合，形成混合粘稠体，将上述混合粘稠体压制成型、切割、烘干即得所述生物质环保高热值能源燃料。

进一步的，上述粉碎混合物一搅拌混合时，搅拌的速率为800r/min，搅拌的混合的时间为45min，上述筛选粉碎物一筛选时，筛板为每秒振动300次，震动是时间为30min。

进一步的，上述粉碎混合物二搅拌混合时，搅拌粉碎的速率为450r/min，混合搅拌的时间为30min，上述筛选粉碎物二筛选时，筛板为每秒振动200次，振动时间为20min。

进一步的，上述粉碎混合物三的研磨时间为30min，搅拌混合时间为15min，上述筛选粉碎物三筛选时，筛板为每秒振动150次，振动时间为15min。

进一步的，上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三和水需要进行搅拌混合，并且，搅拌的时间为45min，同时搅拌的速度为45r/min。

进一步的，上述混合粘稠体放置与挤压成型机上进行挤压成型，挤压成型后进行切割，切割后进行烘干，烘干的温度为100℃。

其中，本发明所采用的原料药份阐述如下：

玉米秸秆：玉米秸秆具有"以废治污"、"以污治污"、价格低廉、原料易得的优点；

稻草：稻草的最广用途是烧火煮饭，稻草是稻谷收获以后的副产品，最不值钱的东西，原材料容易获得，成本低；

花生壳粉：由花生壳(花生外壳)经过粉碎机粉碎之后形成的粉状颗粒或者粉末状，根据饲养牲畜不同及用途不同加工的目数也不同，俗称花生壳粉或者花生壳面；

米糠：米糠是把糙米精制白米时所产生的种皮、外胚乳和糊粉层的混合生产物；

锯木面：锯木面又叫锯末，是指在进行木材加工时因为切割而从树木上散落下来的树木本身的沫状木屑；

木屑：燃烧利用率高，便于储存，便于使用，安全卫生，作为工业锅炉的主要燃料，替代煤炭、重油和天然气解决环境污染；

巨菌草：巨菌草可以燃烧发电，用于制造沼气、颗粒(块)燃料、生物柴油、乙醇等；

芦竹：又名获芦竹，禾本科植物，属芦竹属，多年生高大丛生草本，竹杆挺拔直立，它是一种高产优质的造纸原料；

硅藻土：硅藻土一般是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的，其本质是含水的非晶质sio2，硅藻土作为载体的主要成分是sio2，硅藻土是优质的吸附剂材料，有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力；

纳米二氧化钛：是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性，可作为功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害，具有随角异色效应；

镁电气石粉：气石原矿经过去除杂质后，经过机械粉碎得到的粉体，经过加工提纯的电气石粉体具有较高的负离子产生量和远红外发射率；

脱钾剂：指含钾矿物中的结合态钾被其他水合阳离子取代而释放的过程，其抗风化能力和脱钾的难易程度与矿物晶体结构和所含阳离子种类密切相关；

脱硫剂：降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发；

硝酸铵：一种铵盐，呈无色无臭的透明晶体或呈白色的晶体，极易溶于水，易吸湿结块，溶解时吸收大量热；

发酵粉：与小苏打作用时放出气体，起蓬松作用；

臭粉：臭粉学名碳酸氢氨nh4hco3，是化学膨大剂的其中一种，起到膨松的作用；

泡打粉：俗称的发酵粉，用来发酵的作用，主要成分是苏打粉、玉米粉还有其他配料；

石灰：石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料属碱性物质；

粘土：是含沙粒很少、有黏性的土壤，水分不容易从中通过才具有较好的可塑性；

生物醇油：燃料清洁环保；

高锰酸钾：高锰酸钾为强氧化剂，遇有机物即放出新生态氧，有杀灭细菌作用；

木炭：是木头经过燃烧后剩下的固体。

本发明的有益效果为：具有高热值、易燃烧、不结渣、灰分和烟尘少的优点，是一种适合于城市和工业锅炉使用的高品位的节能、环保、清洁的高热值燃料，节约能源，保护环境，能够实现成本低廉、环保、其燃烧率高、批量生产方便。通过上述工艺和配方制成的生物质环保高热值能源燃料，燃烧时无油烟、燃烧效率高，火力较旺盛，制作成本较低，占用场地小、生产效率较高、人工成本低，进一步控制了该生物质燃料的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种生物质环保高热值能源燃料的制备方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种生物质环保高热值能源燃料。

该生物质环保高热值能源燃料由以下质量份数的原料制成：

玉米秸秆50份-70份、稻草35份-40份、大豆秸秆20份-25份、花生壳粉30份-70份、米糠20份-25份、锯木面20份-30份，木屑35份-55份、巨菌草25份-45份、芦竹25份-40份、硅藻土2份-5份、污泥8份-20份、铬酸钡2份-5份、纳米二氧化钛1份-4份、镁电气石粉2份-6份、水10份-30份、脱钾剂5份-10份、脱硫剂5份-10份、膨化剂2份-5份、粘合剂20份-30份、助燃剂20份-30份组成。

其中，所述膨化剂包括以下原料组份：硝酸铵0.5份-1份、发酵粉0.5份-1份、小苏打0.5份-1份、臭粉0.3份-1份、泡打粉0.2份-1份。

所述粘合剂包括以下原料组份：石灰5份-10份、粘土15份-20份。

所述助燃剂包括以下原料组份：生物醇油7份-10份、高锰酸钾7份-10份、工业盐4份-6份、木炭2份-4份。

为了更清楚的理解本发明的上述技术方案，以下通过具体实例对本发明的上述方案进行详细说明。

实施例一

一种生物质环保高热值能源燃料，该生物质环保高热值能源燃料由以下质量份数的原料制成：

玉米秸秆50g、稻草35g、大豆秸秆20g、花生壳粉30g、米糠20g、锯木面20g，木屑35g、巨菌草25g、芦竹25g、硅藻土2g、污泥8g、铬酸钡2g、纳米二氧化钛1g、镁电气石粉2g、水10g、脱钾剂5g、脱硫剂5g、膨化剂2g、粘合剂20g、助燃剂20g组成。

其中，所述膨化剂包括以下原料组份：硝酸铵0.5g、发酵粉0.5g、小苏打0.5g、臭粉0.3g、泡打粉0.2g。

所述粘合剂包括以下原料组份：石灰5g、粘土15g。

所述助燃剂包括以下原料组份：生物醇油7g、高锰酸钾7g、工业盐4g、木炭2g。

该生物质环保高热值能源燃料的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数，称取所述生物质环保高热值能源燃料所需各原料；

将称取好的玉米秸秆50g、稻草35g、大豆秸秆20g、花生壳粉30g、米糠20g、锯木面20g，木屑35g、巨菌草25g、芦竹25g进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物一；

进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物一；

将称取好的硅藻土2g、污泥8g、铬酸钡2g、纳米二氧化钛1g、镁电气石粉2g进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物二；

将上述粉碎混合物二放入预先准备好的孔径为2cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物二；

将称取好的脱钾剂5g、脱硫剂5g、硝酸铵0.5g、发酵粉0.5g、小苏打0.5g、臭粉0.3g、泡打粉0.2g、石灰5g、粘土15g、生物醇油7g、高锰酸钾7g、工业盐4g、木炭2g依次研磨并搅拌混合，形成份混合物三；

将上述粉碎混合物三放入预先准备好的孔径为0.5cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物三；

上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三均匀水10进行混合，形成混合粘稠体，将上述混合粘稠体压制成型、切割、烘干即得所述生物质环保高热值能源燃料。

实施例二

一种生物质环保高热值能源燃料，该生物质环保高热值能源燃料由以下质量份数的原料制成：

玉米秸秆60g、稻草37.5g、大豆秸秆22.5g、花生壳粉50g、米糠22.5g、锯木面25g，木屑45g、巨菌草35g、芦竹32.5g、硅藻土3.5g、污泥13g、铬酸钡3.5g、纳米二氧化钛2.5g、镁电气石粉4g、水20g、脱钾剂7g、脱硫剂7g、膨化剂3.5g、粘合剂25g、助燃剂25g组成。

其中，所述膨化剂包括以下原料组份：硝酸铵0.75g、发酵粉0.75g、小苏打0.75g、臭粉0.65g、泡打粉0.6g。

所述粘合剂包括以下原料组份：石灰7.5g、粘土17.5g。

所述助燃剂包括以下原料组份：生物醇油8.5g、高锰酸钾8.5g、工业盐5g、木炭3g。

该生物质环保高热值能源燃料的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数，称取所述生物质环保高热值能源燃料所需各原料；

将称取好的玉米秸秆60g、稻草37.5g、大豆秸秆22.5g、花生壳粉50g、米糠22.5g、锯木面25g，木屑45g、巨菌草35g、芦竹32.5g进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物一；

将上述粉碎混合物一放入预先准备好的孔径为6cm的筛板上进行震动筛选制得筛选粉碎物一；

将称取好的硅藻土3.5g、污泥13g、铬酸钡3.5g、纳米二氧化钛2.5g、镁电气石粉4g进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物二；

将上述粉碎混合物二放入预先准备好的孔径为2cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物二；

将称取好的脱钾剂7g、脱硫剂7g、硝酸铵0.75g、发酵粉0.75g、小苏打0.75g、臭粉0.65g、泡打粉0.6g、石灰7.5g、粘土17.5g、生物醇油8.5g、高锰酸钾8.5g、工业盐5g、木炭3g依次研磨并搅拌混合，形成份混合物三；

将上述粉碎混合物三放入预先准备好的孔径为0.5cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物三；

上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三均匀水20g进行混合，形成混合粘稠体，将上述混合粘稠体压制成型、切割、烘干即得所述生物质环保高热值能源燃料。

实施例三

一种生物质环保高热值能源燃料，该生物质环保高热值能源燃料由以下质量份数的原料制成：

玉米秸秆70g、稻草40g、大豆秸秆25g、花生壳粉70g、米糠25g、锯木面30g，木屑55g、巨菌草45g、芦竹40g、硅藻土5g、污泥20g、铬酸钡5g、纳米二氧化钛4g、镁电气石粉6g、水30g、脱钾剂10g、脱硫剂10g、膨化剂5g、粘合剂30g、助燃剂30g。

其中，所述膨化剂包括以下原料组份：硝酸铵1g、发酵粉1g、小苏打1g、臭粉1g、泡打粉1g。

所述粘合剂包括以下原料组份：石灰10g、粘土20g。

所述助燃剂包括以下原料组份：生物醇油10g、高锰酸钾10g、工业盐6g、木炭4g。

该生物质环保高热值能源燃料的制备，包括以下步骤：

根据上述质量份数，称取所述生物质环保高热值能源燃料所需各原料；

将称取好的玉米秸秆70g、稻草40g、大豆秸秆25g、花生壳粉70g、米糠25g、锯木面30g，木屑55g、巨菌草45g、芦竹40g进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物一；

将上述粉碎混合物一放入预先准备好的孔径为6cm的筛板上进行震动筛选制得筛选粉碎物一；

将称取好的硅藻土5g、污泥20g、铬酸钡5g、纳米二氧化钛4g、镁电气石粉6g进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物二；

将上述粉碎混合物二放入预先准备好的孔径为2cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物二；

将称取好的脱钾剂10g、脱硫剂10g、硝酸铵1g、发酵粉1g、小苏打1g、臭粉1g、泡打粉1g、石灰10g、粘土20g、生物醇油10g、高锰酸钾10g、工业盐6g、木炭4g依次研磨并搅拌混合，形成份混合物三；

将上述粉碎混合物三放入预先准备好的孔径为0.5cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物三；

上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三均匀水30g进行混合，形成混合粘稠体，将上述混合粘稠体压制成型、切割、烘干即得所述生物质环保高热值能源燃料。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下结合附图对本发明的上述方案的流程进行详细说明，具体如下：

根据本发明的实施例，还提供了一种生物质环保高热值能源燃料的制备方法。

如图1所示，在实际生产过程中，该生物质环保高热值能源燃料的制备，包括以下步骤：

步骤s101，根据上述质量份数，称取所述生物质环保高热值能源燃料所需各原料；

步骤s103，将称取好的玉米秸秆份、稻草份、大豆秸秆份、花生壳粉、米糠份、锯木面，木屑、巨菌草、芦竹进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物一；

步骤s105，将上述粉碎混合物一放入预先准备好的孔径为6cm的筛板上进行震动筛选制得筛选粉碎物一；

步骤s107，将称取好的硅藻土、污泥、铬酸钡、纳米二氧化钛、镁电气石粉进行粉碎，并进行搅拌混合，形成粉碎混合物二；

步骤s109，将上述粉碎混合物二放入预先准备好的孔径为2cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物二；

步骤s111，将称取好的脱钾剂、脱硫剂、硝酸铵、发酵粉、小苏打、臭粉、泡打粉、石灰、粘土、生物醇油，高锰酸钾，工业盐，木炭依次研磨并搅拌混合，形成份混合物三；

步骤s113，将称取好的将上述粉碎混合物三放入预先准备好的孔径为0.5cm的滤网上进行过滤筛选制得筛选粉碎物三；

步骤s115，上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三均匀水进行混合，形成混合粘稠体，将上述混合粘稠体压制成型、切割、烘干即得所述生物质环保高热值能源燃料。

在一个实施例中，上述粉碎混合物一搅拌混合时，搅拌的速率为800r/min，搅拌的混合的时间为45min，上述筛选粉碎物一筛选时，筛板为每秒振动300次，震动是时间为30min。

在一个实施例中，上述粉碎混合物二搅拌混合时，搅拌粉碎的速率为450r/min，混合搅拌的时间为30min，上述筛选粉碎物二筛选时，筛板为每秒振动200次，振动时间为20min。

在一个实施例中，上述粉碎混合物三的研磨时间为30min，搅拌混合时间为15min，上述筛选粉碎物三筛选时，筛板为每秒振动150次，振动时间为15min。

在一个实施例中，上述筛选粉碎物一、筛选粉碎物二、筛选粉碎物三和水需要进行搅拌混合，并且，搅拌的时间为45min，同时搅拌的速度为45r/min。

在一个实施例中，上述混合粘稠体放置与挤压成型机上进行挤压成型，挤压成型后进行切割，切割后进行烘干，烘干的温度为100℃。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，具有高热值、易燃烧、不结渣、灰分和烟尘少的优点，是一种适合于城市和工业锅炉使用的高品位的节能、环保、清洁的高热值燃料，节约能源，保护环境，能够实现成本低廉、环保、其燃烧率高、批量生产方便。通过上述工艺和配方制成的生物质环保高热值能源燃料，燃烧时无油烟、燃烧效率高，火力较旺盛，制作成本较低，占用场地小、生产效率较高、人工成本低，进一步控制了该生物质燃料的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。