一种复合生物质燃料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源技术领域，具体是一种复合生物质燃料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]农林废弃物是农林作物收获和加工过程中产生大量的废弃物，例如，农作物收获时残留在农田里的秸杆，农业生产过程中剩余的稻壳、糠皮，林业生产过程中残留的树枝、树叶、木肩和木材加工的边角料等，以及食品加工工业排出的残渣。我国农林废弃物资源丰富，目前，农林废弃物松散地分散在大面积范围内，除少部分的农作物秸杆用于家畜饲料、做饭和取暖外，大部分被作为废弃物弃之于田野。农林废弃物的利用方式有很多，其中农林废弃物的直接燃烧是应用最多的利用方式。然而，长期以来由于农林废弃物直接燃烧能源利用效率低，燃烧温度低，限制了其应用范围。工业生产中的各种窑炉加热需要大量能源，是一个巨大的利用市场，然而对燃料的燃烧温度要求1100°c以上，而采用传统燃烧方法的温度只有600-700°C，农林废弃物的成型燃料的燃烧温度也难以超过1000°C，不能适应工业燃料品质的要求；对农林废弃物常规的气化和液化燃料成本高，不能适应工业燃料经济指标的要求。所以，我国每年产生的7亿吨秸杆和2亿吨林业废料，不能进入工业窑炉燃料这个正适合生物质分散性特点的市场。大多数秸杆在田野被焚烧，造成污染和事故，枯枝落叶和杂草更是任其腐烂。
[0003]海泡石是一种具层链状结构的含水富镁硅酸盐黏土矿物。斜方晶系或单斜晶系，一般呈块状、土状或纤维状集合体。颜色呈白色、浅灰色、暗灰、黄褐色、玫瑰红色、浅蓝绿色。新鲜面为珍珠光泽，风化后为土状光泽。硬度2?3，密度2?2.5g/cm3。具有滑感和涩感，粘舌。干燥状态下性脆。收缩率低，可塑性好，比表面大，吸附性强。溶于盐酸、质轻。海泡石还具有脱色、隔热、绝缘、抗腐蚀、抗辐射及热稳定等性能。主要产于海相沉积-风化改造型矿床中；亦出现于热液矿脉中。
[0004]如何有效回收利用农林废弃物，是当下一种热门的研究课题；其中，以将农林废弃物制备成生物质燃料最为突出。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种复合生物质燃料及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种复合生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为:农林废弃物40-70份、腐殖质层土壤10-20份、废弃轮胎橡胶20-40份、活性炭2-5份、复合助燃剂10_20份；所述复合助燃剂，按照重量份的组分为:海泡石粉80-120份、聚乙二醇10-20份、硅藻土 10-20份、硝酸钠10-20份、黑色页岩20-30份、废氰化物残渣1-3份、氧化锰3_7份。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述复合生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为:农林废弃物50-60份、腐殖质层土壤14-16份、废弃轮胎橡胶25-35份、活性炭3_4份、复合助燃剂14-16份。
[0008]作为本发明进一步的方案:所述复合助燃剂，按照重量份的组分为:海泡石粉90-110份、聚乙二醇14-16份、硅藻土 14-16份、硝酸钠14-16份、黑色页岩14-16份、废氰化物残渣1-2份、氧化锰4-6份。
[0009]作为本发明进一步的方案:所述复合生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为:农林废弃物55份、腐殖质层土壤15份、废弃轮胎橡胶30份、活性炭4份、复合助燃剂15份；所述复合助燃剂，按照重量份的组分为:海泡石粉100份、聚乙二醇15份、硅藻土 15份、硝酸钠15份、黑色页岩15份、废氰化物残渣2份、氧化锰5份。
[0010]—种复合生物质燃料的制备方法，具体步骤为:
(O首先，将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将废弃轮胎橡胶进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm橡胶碎料；
(2)然后，将植物碎料、橡胶碎料、腐殖质层土壤和活性炭一起混合均匀，得到含水率50%-80%的混合浆料；
(3)其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为90°C_110°C，时间为20 min-40 min ;冷却至室温；
(4)接着，将向微波处理后的混合浆料中加入复合助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为8%-15%的半成品；
(5)最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径不大于0.8mm的复合生物质燃料。
[0011]作为本发明进一步的方案:步骤(I)中植物碎料、橡胶碎料的粒径大小为2-4mm。
[0012]作为本发明进一步的方案:步骤(2)中得到的混合浆料的含水率为60%_70%。
[0013]作为本发明进一步的方案:步骤(3)为对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为100°C，时间为30min。
[0014]作为本发明进一步的方案:步骤(4)中得到的半成品的含水率为12%。
[0015]作为本发明进一步的方案:步骤(5)中得到的复合生物质燃料的粒径大小为0.3-0.7mm。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
(I)本生物质燃料的燃烧温度高，可达1550_1600°C，燃烧效率相比普通生物质燃料提高了 40%左右；热值可达4900-5300千卡/千克，每吨生物质燃料相当于0.7吨标准煤；燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率可达98%，除硝率可达95%。
[0017](2)本复合生物质燃料的为国民经济生产提供了一种低成本的高温能源，能够满足大多数工业加热和窑炉燃料的温度要求，使得生物质燃料能广泛应用于工业能源领域，例如，火力发电、金属熔炼、海水淡化、城镇取暖、石灰烧制、热制空调、工业加热，其应用前景极为广阔。
[0018](3)同时可以对工业废弃轮胎橡胶进行回收利用，降低了工业污染，合理回收了能源，同时还可以对金属表面处理的废弃物废氰化物残渣进行处理，产生的微量有害气体和杂质通过活性炭进行吸附，危害性大大降低。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0020]实施例1
一种复合生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为:农林废弃物40份、腐殖质层土壤20份、废弃轮胎橡胶40份、活性炭3份、复合助燃剂10份；所述复合助燃剂，按照重量份的组分为:海泡石粉80份、聚乙二醇20份、硅藻土 10份、硝酸钠20份、黑色页岩20份、废氰化物残渣2份、氧化锰7份。
[0021]—种复合生物质燃料的制备方法，具体步骤为:
(O首先，将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均为5mm的植物碎料；将废弃轮胎橡胶进行粗粉碎处理，得到粒径均为5mm橡胶碎料；
(2)然后，将植物碎料、橡胶碎料、腐殖质层土壤和活性炭一起混合均匀，得到含水率50%的混合浆料；
(3)其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为110°C，时间为20min ;冷却至室温;
(4)接着，将向微波处理后的混合浆料中加入复合助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为15%的半成品；
(5)最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径为0.8mm的复合生物质燃料。
[0022]实施例2
一种复合生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为:农林废弃物55份、腐殖质层土壤15份、废弃轮胎橡胶30份、活性炭4份、复合助燃剂15份；所述复合助燃剂，按照重量份的组分为:海泡石粉100份、聚乙二醇15份、硅藻土 15份、硝酸钠15份、黑色页岩15份、废氰化物残渣2份、氧化锰5份。
[0023]—种复合生物质燃料的制备方法，具体步骤为:
(O首先，将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均为4mm的植物碎料；将废弃轮胎橡胶进行粗粉碎处理，得到粒径均为4mm橡胶碎料；
(2)然后，将植物碎料、橡胶碎料、腐殖质层土壤和活性炭一起混合均匀，得到含水率65%的混合浆料；
(3)其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为100°C，时间为30min ;冷却至室