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一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料及其制作方法技术

技术编号:13245539 阅读:140 留言:0更新日期:2016-05-15 09:45
本发明专利技术公开了一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料及其制作方法,属生物质燃料领域。本发明专利技术所述生物质颗粒燃料由布朗葡萄藻,眼点微拟球藻,三角褐指藻,紫球藻,干驴粪,酒糟,地沟油,棉花秸秆,豆秸秆,芝麻秸秆,落叶松木屑,花生壳,菊芋秸秆,羧甲基纤维素钠,MgCO3组成,本发明专利技术生物质颗粒燃料工艺简单、成本低、原料易得、洁净、高效、点火容易、二氧化碳近似零排放,可替代煤炭等化石燃料应用于供暖、做饭等民用领域或发电等工业领域,具有较大发展潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质燃料领域,具体涉及一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒 燃料及其制作方法。
技术介绍
近年来,随着石油资源日趋枯竭、全球性能源短缺及环境污染等问题日益严重,开 发绿色、清洁的生物燃料代替传统石化燃料,已成为国际研究热点。我国是能源生产大国和 消费大国,其中煤炭消耗量占全球煤炭消耗总量的48.2%。同时,我国也是化石能源非常短 缺国家,开发利用新能源成为缓解资源紧张和保护环境的迫切任务。生物质能是一种可再 生能源,消耗量仅次于石油、煤炭和天然气,居第4位。生物质能具有可再生和环境友好双重 属性,近年来生物质能开发和利用越来越受到人们重视。我国生物质能资源十分丰富,每年 农业废弃物产量约7.15亿t,其中农作物秸杆占70%,但我国多数农民仍以直接燃烧方式利 用秸杆、薪柴等资源,秸杆挥发分含量较高,燃烧时会因助燃空气不足而形成黑烟,既浪费 资源,又污染环境,严重损害了人们身心健康。生物质固体成型燃料是在一定温度和压力作 用下,利用木质素充当粘合剂,将松散的秸杆、树枝和木肩等农林生物质压缩成棒状、块状 或颗粒状燃料。生物质颗粒燃料是生物质固体形态的能源化利用方式,也是生物质能源化 利用最简单、最直接途径之一。利用机械力将生物质挤压成密度较大、热效率较高、便于运 输和储藏的固体成型燃料,容积密度可以提高到原来的10倍以上(大于600kg/m 3),形状和 尺寸统一,使用方便,易燃烧,是煤和薪柴优秀替代品。在生物质能众多原料中,微藻具有光合作用效率高、含油量高、生长周期短、油脂 面积产率高等特点,被认为是最有潜力替代石油的生物质资源。微藻营养需求简单,环境适 应能力强,经生物冶炼不仅能生产出生物柴油、优质航空汽油等多种生物燃料,还能开发出 平台化合物、高蛋白食品或饲料,可广泛应用于工农业和交通领域。在同样条件下,微藻细 胞生长加倍时间通常在24h内,对数生长期内细胞加倍时间可短至3.5h,生物质生产能力远 高于陆地植物。以单位面积产油量计,微藻产油可达陆地油料作物产油量30倍。微藻还可利 用盐碱地、沙漠、海域养殖,不与粮食争土地,不与畜牧争饲料,且可生产生物柴油、甲烷和 氢气、乙醇等,被认为是未来能源原料供应重要途径。现有技术往往是利用作物秸杆、锯末、树叶、竹肩等经高压压缩而成生物质燃料, 这种燃料燃烧值低,燃烧时间短,排放有害气体多,工艺较复杂,成本较高。经查阅资料和市 场调研,以海洋微藻为主要原料制作而成的生物颗粒燃料尚未见研究、试验、开发、生产和 销售。为了弥补该领域空白,本专利技术提供了一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料 及其制作方法。与传统工艺相比,本专利技术生物质颗粒燃料工艺简单、成本低、原料易得、洁 净、高效、点火容易、二氧化碳近似零排放,可替代煤炭等应用于供暖、做饭或发电等,具有 较大发展潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料及其制作方 法。所述生物质颗粒燃料,其特征在于,由以下重量份的原料组成: 布朗葡萄藻35-42份,眼点微拟球藻2-4份,三角褐指藻1-3份,紫球藻4-7份,干驴 粪3-6份,酒糟0.8-1.2份,地沟油0.1-0.3份,棉花秸杆1-3份,豆秸杆4-7份,芝麻秸杆2-4 份,落叶松木肩3-6份,花生壳2-5份,菊芋秸杆5-7份,羧甲基纤维素钠4-7份,MgC0 35-8份。 原料各组分功效如下: 羧甲基纤维素钠为粘合剂,MgCO3充当抗结渣剂,其余成分主要提供生物能。 所述一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料,制作工艺步骤如下: 1)干燥将4种藻粉放进干燥机干燥,65°C条件下烘干18小时;其余原料放在太阳下 晒干,使含水量控制在16-24% ; 2)粉碎将干燥后的原料进行粉碎,使得粉碎后的原料粒径小于5毫米,4种藻粉本 身就是极细的面粉状粉沫,无需粉碎; 3)调制处理按照权利要求1中配方比例要求将各种原料混合在一起,用搅拌机充 分搅拌、混合均匀; 4)颗粒成型采用模辊挤压成型原理,即采用立式环模成型机,生产量为3-5t/h,关 键部件使用寿命长,环模寿命在(2500-3500 )h,压辊的寿命在1500-2500h;立式环模成型机 将调制处理后的粉状原料压缩成直径8毫米的长条圆棒形状并挤出,在圆棒出口处通过切 割机将圆棒切割成长度为10-45毫米的颗粒,高温挤压的温度为110-160°C; 5)冷却从颗粒机挤出来的成型颗粒的温度为110°C左右,这种状态的颗粒易破碎, 不宜贮运,需对颗粒进行冷却降温,采用的设备是逆流式冷却器;高温颗粒经过不锈钢传送 带传送到逆流空气冷却器,冷却至室温; 包装颗粒燃料加工出来冷却后,使用塑料容器密封盛放,所述塑料容器使用前进 行消毒剂浸泡消毒20分钟,后晾干使用,所述消毒剂为中草药复合消毒剂;所述中草药复合 消毒剂组成成分(重量份数比):红背菜2-4份,鱼腥草6-9份,柴胡5-8份,连钱草7-12份,藿 香10-15份,苍术7-12份,地肤子8-15份,紫花地丁5-7份,麦冬3-6份,板蓝根0.5-0.9份,百 部10-14份,穿心莲5-8份,蒲公英2-6份,桑黄1-3份。优选地,所述一种以海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料,制作工艺步骤如下: 6)干燥将4种藻粉放进干燥机干燥,65°C条件下烘干18小时;其余原料放在太阳下 晒干,使含水量控制在16-24% ; 7)粉碎将干燥后的原料进行粉碎,使得粉碎后的原料粒径小于5毫米,4种藻粉本 身就是极细的面粉状粉沫,无需粉碎; 8)调制处理按照权利要求1中配方比例要求将各种原料混合在一起,用搅拌机充 分搅拌、混合均匀; 9)颗粒成型采用模辊挤压成型原理,即采用立式环模成型机,生产量为3-5t/h,关 键部件使用寿命长,环模寿命在2500-3500h,压辊的寿命在1500-2500h;立式环模成型机将 调制处理后的粉状原料压缩成直径8毫米的长条圆棒形状并挤出,在圆棒出口处通过切割 机将圆棒切割成长度为10-45毫米的颗粒,高温挤压的温度为110-160(°C); 10)冷却从颗粒机挤出来的成型颗粒的温度为大约110°C左右,这种状态的颗粒易 破碎,不宜贮运,需对颗粒进行冷却降温,采用的设备是逆流式冷却器;高温颗粒经过不锈 钢传送带传送到逆流空气冷却器,冷却至室温; 包装颗粒燃料加工出来冷却后,使用塑料容器密封盛放,所述塑料容器使用前进 行消毒剂浸泡消毒20分钟,后晾干使用,所述消毒剂为中西药复合消毒剂;所述中西药复合 消毒剂组成成分(重量份数比):红背菜2-4份,鱼腥草6-9份,柴胡5-8份,连钱草7-12份,藿 香10-15份,苍术7-12份,地肤子8-15份,紫花地丁5-7份,麦冬3-6份,板蓝根0.5-0.9份,百 部10-14份,穿心莲5-8份,蒲公英2-6份,桑黄1-3份,十二烷基苯磺酸钠0.5-1份,乙醇0.5-1 份,苯甲酸钠〇. 5-1份,硫酸铝0.5-1份,明矾0.5-1份。 有益结果与常规的用秸杆压缩成型的生物质燃料颗粒相比,本专利技术有以下创造性 和新颖性:本专利技术生物质燃料燃烧值高,燃烧时间长,燃烧后有害气体排放较少,也不容易 腐蚀锅炉,洁净、高效、点火容易、二氧化碳近似零排放,原料易得,工艺简本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种海洋微藻为主要原料的生物质颗粒燃料,其特征在于,由以下重量份的原料组成:布朗葡萄藻35‑42份,眼点微拟球藻2‑4份,三角褐指藻1‑3份,紫球藻4‑7份,干驴粪3‑6份,酒糟0.8‑1.2份,地沟油0.1‑0.3份,棉花秸杆1‑3份,豆秸杆4‑7份,芝麻秸杆2‑4份,落叶松木屑3‑6份,花生壳2‑5份,菊芋秸秆5‑7份,羧甲基纤维素钠4‑7份,MgCO35‑8份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王培磊
申请(专利权)人:临沂大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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