一種生物質顆粒燃料及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種生物質顆粒燃料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 生物質顆粒燃料是將生物質原料(主要是農作物秸桿、農產品加工剩余物及林業 剩余物）經過干燥、粉碎、調配等預處理后壓縮成型的燃料。成型后的顆粒燃料密度大于 1000 kg/m3,燃燒值達3500~5000 kcal/kg，能源密度與中質煙煤相當，輸送、儲存方便，可 替代煤炭等化石燃料應用于炊事、供暖等民用領域和鍋爐燃燒、發電等工業領域。 生物質顆粒燃料多為莖狀農作物經過加工產生的塊裝環保新能源，其直徑一般為6~8 厘米，長度為其直徑的4~5倍，破碎率小于1.5~2.0%，干基含水量小于10~15%，灰分含量小于 1.5%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。若使用添加劑，則應為農林產物，并 且應標明使用的種類和數量。歐盟標準對生物質燃料的熱值沒有提出具體的數值，但要求 銷售商應予以標注。瑞典標準要求生物質燃料的熱值一般應在16.9兆焦上。
[0003] 目前，我國采用的制粒方法均為傳統生產方法，包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝 等。該工藝流程需要消耗大量能量，首先在顆粒壓制成型過程中，壓強達到50~lOOMPa，原料 在高壓下發生變形、升溫，溫度可達100~120°C，電動機的驅動需要消耗大量的電能;其次， 原料的濕度要求在12%左右，濕度太高和太低都不能很好成粒，為了達到這個濕度，很多原 料要烘干以后才能用于制粒;壓制出來的熱顆粒(顆粒溫度可達95~110°C)要冷卻才能進行 包裝。加之成型過程中對機器的磨損比較大，所以傳統顆粒成型機的產品制造成本較高。
[0004] 對此，目前國內主要存在如下專利文獻： 專利公開號:CN104845696A，公開了一種利用桑枝發酵廢棄物制備生物質顆粒燃料的 方法，該方法步驟為將桑枝發酵廢棄物粉碎至1~3mm，木本植物剩余物粉碎至3~6mm;桑枝發 酵廢棄物粉末5~40份和木本植物剩余物粉末60~95份攪拌混合均勻后，加熱干燥至含水率 為14~25%，干燥好的物料送入壓輥式環模成型。本發明通過對低熱值的桑枝發酵廢棄物和 高熱值的木本植物剩余物進行浮配，可以使生物質原料在更低的環模孔徑長比條件下成 型，減小環模磨損，并可以有效的提高顆粒燃料的成型率、產品密度、耐久度以及低位熱值。 然而，該專利利用桑枝為原料制備生物質顆粒燃料，其獲取方式較為局限，只能在種植桑樹 的地方獲取，獲取成本也高。

【發明內容】

[0005] 為解決上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種生物質顆粒燃料及其制備方 法，所述生物質顆粒燃料含水率低，木質素含量高，利用了大量的農業廢棄物和動物糞便， 不僅大大的減少了焚燒農業廢棄物等活動對空氣的污染，而且使得動物糞便得到有效處 理，提高了回收利用的使用價值，更加的環保，與常規生物質顆粒燃料顆粒相比，燃燒值高， 燃燒時間長，燃燒后并無有害氣體的排放，不會腐蝕燃燒設備。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案是： 一種生物質顆粒燃料，所述生物質顆粒燃料包括如下重量份的成分:食草性動物糞便： 20~30份，農業廢棄物:30~40份，地溝油:20~30份，氧化鈣：1~5份，硫酸鈣：1~5份，丙酸:5~10 份，高嶺土 ： 1~5份，硅藻土 ： 1~5份，膨潤土: 5~10份，過氧化鈣：1~3份，氫氧化鋁：2~4份，丙二 醇:5~10份，聚乙烯醇:5~10份，增氧劑:0.1~1份，抗震防爆劑:0.1~1份，助燃劑:2~5份，疏松 劑:5~10份。
[0007] 進一步，所述生物質顆粒燃料包括如下重量份的成分:食草性動物糞便:25~30份， 農業廢棄物：35~40份，地溝油：25~30份，氧化鈣：1~3份，硫酸鈣：2~5份，丙酸：5~8份，高嶺 土: 3~5份，娃藻土: 2~5份，膨潤土: 5~8份，過氧化媽：1~3份，氫氧化錯：2~4份，丙二醇:7~10 份，聚乙烯醇:5~7份，增氧劑:0.1~0.5份，抗震防爆劑:0.5~1份，助燃劑:2~5份，疏松劑:5~8 份。
[0008] 優選地，所述生物質顆粒燃料包括如下重量份的成分:食草性動物糞便:25份，農 業廢棄物：35份，地溝油：25份，氧化鈣:2份，硫酸鈣:3份，丙酸:6份，高嶺土: 4份，硅藻土: 3 份，膨潤土: 7份，過氧化鈣:2份，氫氧化鋁:3份，丙二醇:8份，聚乙烯醇:6份，增氧劑:0.5份， 抗震防爆劑:〇. 5份，助燃劑:3份，疏松劑:5份。
[0009] 另，所述食草性動物糞便為牛糞、羊糞或馬糞。
[0010] 另有，所述農業廢棄物包括秸桿、玉米芯、甘蔗渣、藻類和水萌蘆中的一種或多種 混合物。
[0011] 再，所述增氧劑為雙氧水、高錳酸鉀或硝酸鉀。
[0012] 再有，所述抗震防爆劑為植酸或植酸鹽。
[0013] 且，所述助燃劑包括氧化鋁，氧化鐵和鎂粉，所述氧化鋁、氧化鐵、鎂粉的重量比為 2 ： 3 ： 1 〇
[0014] 另，所述疏松劑為娃藻土或椰殼活性炭。
[0015] 同時，本發明還提供一種生物質顆粒燃料的制備方法，包括如下步驟： 1) 按將食草性動物糞便除臭烘干，粉碎，得糞便粉料； 2) 將農業廢棄物和木質素晾曬、切碎后通過粉碎機碎至50-100目，得粉料，將所得粉料 烘干至水分含量< 15%，與步驟1)所得糞便粉料混合，得混料； 3) 將疏松劑破碎至粒徑0.5~Imm，將步驟1)所得混料與增氧劑、抗震防爆劑、助燃劑、疏 松劑混合均勻； 4) 將剩余成分添加至步驟3)處理后所得混合料中，攪拌，混合均勻； 5) 將步驟4)所得混料擠壓、烘干、造粒，得所述生物質顆粒燃料，所述烘干在烘箱內進 行，烘干溫度為80~100°C，烘干時間為1~2h，所得生物質顆粒燃料粒徑為0.5~1mm。
[0016] 本發明的有益效果在于： 所述生物質顆粒燃料含水率低，木質素含量高，利用了大量的農業廢棄物和動物糞便， 不僅大大的減少了焚燒農業廢棄物等活動對空氣的污染，而且使得動物糞便得到有效處 理，提高了回收利用的使用價值，更加的環保，與常規生物質顆粒燃料顆粒相比，燃燒值高， 燃燒時間長，燃燒后并無有害氣體的排放，不會腐蝕燃燒設備。
【具體實施方式】
[0017] 本發明所述的一種生物質顆粒燃料，所述生物質顆粒燃料包括如下重量份的成 分:食草性動物糞便:20~30份，農業廢棄物:30~40份，地溝油:20~30份，氧化鈣：1~5份，硫酸 ?丐：1~5份，丙酸：5~10份，高嶺土 ： 1~5份，娃藻土 ： 1~5份，膨潤土: 5~10份，過氧化媽：1~3份， 氫氧化鋁：2~4份，丙二醇:5~10份，聚乙烯醇:5~10份，增氧劑:0.1~1份，抗震防爆劑:0.1~1 份，助燃劑:2~5份，疏松劑:5~10份。
[0018] 進一步，所述生物質顆粒燃料包括如下重量份的成分:食草性動物糞便:25~30份， 農業廢棄物：35~40份，地溝油：25~30份，氧化鈣：1~3份，硫酸鈣：2~5份，丙酸：5~