一种高热值生物颗粒燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高热值生物颗粒燃料及其制备方法，原料组分如下：秸秆、木屑、花生壳、甘蔗渣、芦竹、树皮、生物处理剂、石蜡、松节油、稀硫酸，具体方法为：1）将秸秆、木屑、花生壳、甘蔗渣、芦竹、树皮混合后破碎制成初料；2）将初料浸泡在稀硫酸中，然后加热进行热处理；3）将热处理过的初料加入到生物处理剂中，在磁场环境下进行振荡分散，然后进行干燥，得到干料；4）将石蜡溶化后加入松节油，混合搅拌后加入干料再次进行振荡分散；5）将处理过的干料倒入造粒机中即可制得。本发明专利技术制备的生物颗粒燃料具有易燃、高热值、燃烧充分、防水、质轻、便于携带等特点，可广泛适用与室外或野外的取暖、炊事之用。

A high calorific value pellet fuel and its preparation method

The invention discloses a high calorific value biopellet fuel and a preparation method thereof. The raw material components are as follows: straw, sawdust, peanut shell, bagasse, reed bamboo, bark, biological treatment agent, paraffin, turpentine oil, dilute sulfuric acid. The specific method is as follows: 1) breaking the straw, sawdust, peanut shell, bagasse, reed bamboo and bark after mixing them. Crushing raw materials; 2) soaking raw materials in dilute sulfuric acid, and then heating for heat treatment; 3) adding heat-treated raw materials to the biological treatment agent, vibrating and dispersing in the magnetic field environment, and then drying to get dry materials; 4) melting paraffin, adding turpentine, mixing and stirring, adding dry materials again. Oscillation and dispersion; 5) the treated dry matter can be poured into a granulator. The bio-pellet fuel prepared by the invention has the characteristics of inflammability, high calorific value, sufficient combustion, waterproof, light weight and easy portability, and can be widely used for outdoor or outdoor heating and cooking.

【技术实现步骤摘要】
一种高热值生物颗粒燃料及其制备方法
本专利技术属于生物能源
，具体涉及一种高热值生物颗粒燃料及其制备方法。
技术介绍
生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料。可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括、动物和微生物。不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这新兴的燃料是可再生燃料。生物燃料泛指由生物体组成或转化的固体、液体或气体燃料，它是可再生能源开发利用的重要方向，具有良好的可贮藏性和可运输性。目前，生物颗粒燃料主要是将农作物秸秆、木材加工废弃物、工业有机废弃物等原料经过粉碎、烘干后直接压制成固体颗粒状燃料。传统的生物颗粒燃料在制备过程，由于原料的处理不彻底，导致木质素利用率低，致使燃料热值较低，同时燃料的防潮性较差，不利于长期储存。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种高热值生物颗粒燃料及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高热值生物颗粒燃料，按重量份组分如下：秸秆30-50份、木屑10-30份、花生壳5-15份、甘蔗渣5-10份、芦竹10-20份、树皮15-30份、生物处理剂30-50份、石蜡10-30份、松节油5-10份、0.5-1mol/L的稀硫酸溶液30-50份。优选地，一种高热值生物颗粒燃料，其中秸秆是由玉米秸秆、大豆秸秆、芝麻秸秆按照1:1:2-1:2:3的重量配比制备而成的。优选地，一种高热值生物颗粒燃料，其中树皮是由松树皮、杨树皮、槐树皮按照1:2:2-1:3:4的重量配比制备而成的。优选地，一种高热值生物颗粒燃料的制备方法，具体步骤如下：1）取聚氨酯树脂10-20份、聚酯二元醇5-10份，混合后放入真空容器中，加热至80-100℃，加热时间1-2h，待反应结束后降温至60-80℃，加入二羟甲基丙酸1-3份，进行混合搅拌，转速为100-200r/min，搅拌时间20-30min；2）将1）中的产物搅拌结束后再次加热至80-100℃，加入辛酸亚锡2-3份，混合搅拌后继续反应1-2h，在反应过程中加入丙酮5-15份缓慢滴加二甘醇5-10份，滴加速度为0.2-0.5份/min；3）待2）中的反应结束后，加入丙酮5-15份，进行放入恒温水浴中进行超声波振荡扩散，水浴温度为60-70℃，功率为300-500W，振荡时间20-30min；4）待振荡结束后降温冷却至40-50℃，加入三乙胺3-5份、纤维素酶2-5份，混合搅拌后再加入清水20-30份进行高速搅拌乳化，转速为500-800r/min，搅拌时间10-20min，待搅拌结束后减压蒸馏回收丙酮，即可制得生物处理剂；5）秸秆30-50份、木屑10-30份、花生壳5-15份、甘蔗渣5-10份、芦竹10-20份、树皮15-30份，混合后破碎成碎末状，得到初料；6）取0.5-1mol/L的稀硫酸溶液30-50份，加入5）中初料，浸泡20-30min，然后加热至80-100℃，进行热处理，处理时间为1-2h；7）待热处理结束后，将初料取出加入到30-50份生物处理剂中，混合后置于磁感应强度为4000-6000GS的磁场环境下进行超声波水浴振荡分散，水浴温度为100-150℃，振荡功率为500-800W，振荡时间20-30min，待振荡结束后将初料取出进行干燥，控制干料的水分含量为10-15%；8）取石蜡10-30份，加热至50-60℃，待石蜡完全溶化后，再加入松节油5-10份，混合搅拌均匀，然后再将加入干料，进行超声波振荡分散，功率为300-500W，振荡时间为10-20min；9）将处理过的干料倒入造粒机中，经120-180℃的高温挤压后即可制得直径5-8mm，宽度为3-5cm的圆柱状生物颗粒燃料。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1.本专利技术提供的生物燃料及其制备方法，将原料粉碎后加入到稀硫酸中加热进行热处理，可以有效的增大纤维素的表面积，减少纤维素的结晶度，使得纤维素容易水解，从而达到减少木质素对纤维素的束缚作用，使得纤维素容易移除。2.本专利技术提供的生物燃料及其制备方法，将原料加入到生物处理剂中，在磁场环境下进行超声波振荡分散，生物处理剂在磁场的所用下，原来缔合的链状大分子，断链成单个小分子，有利于生物处理剂在超声波的振荡作用下分散进入原料内，其中生物处理剂是一种水性聚酯乳液，该水性聚酯含有大量的极性键，可以产生分子间和分子内的氢键，同时该水性聚酯的分子链中包含的小分子扩链剂在内的硬链段含量的上升使得体系中氢键的作用力加强，水浴加热后在氢键的作用力下使得木质素与纤维素和半纤维素之间的化学键断裂，提高纤维素和半纤维的降解量。3.本专利技术提供的生物燃料及其制备方法，将石蜡溶化后加入松节油进行搅拌，再加入原料进行超声波振荡，可以提高燃料的防潮、防水性能，便于燃料的长期储存。本专利技术通过将原料进行处理，使得木质纤维素中木质素与纤维素和半纤维素之间的化学键断裂，提高纤维素和半纤维素的降解量，提高木质素的利用率，从而达到提高生物颗粒燃料热值，提供利用率的目的。具体实施方式下面结合具体实施方法对本专利技术做进一步的说明。实施例1一种高热值生物颗粒燃料，按重量份组分如下：秸秆30份、木屑10份、花生壳5份、甘蔗渣5份、芦竹10份、树皮15份、生物处理剂30份、石蜡10份、松节油5份、0.5mol/L的稀硫酸溶液30份。一种高热值生物颗粒燃料的制备方法，具体步骤如下：1）取聚氨酯树脂10份、聚酯二元醇5份，混合后放入真空容器中，加热至80℃，加热时间1h，待反应结束后降温至60℃，加入二羟甲基丙酸1份，进行混合搅拌，转速为100r/min，搅拌时间20min；2）将1）中的产物搅拌结束后再次加热至80℃，加入辛酸亚锡2份，混合搅拌后继续反应1h，在反应过程中加入丙酮5份缓慢滴加二甘醇5份，滴加速度为0.2份/min；3）待2）中的反应结束后，加入丙酮5份，进行放入恒温水浴中进行超声波振荡扩散，水浴温度为60℃，功率为300W，振荡时间20min；4）待振荡结束后降温冷却至40℃，加入三乙胺3份、纤维素酶2份，混合搅拌后再加入清水20份进行高速搅拌乳化，转速为500r/min，搅拌时间10min，待搅拌结束后减压蒸馏回收丙酮，即可制得生物处理剂；5）秸秆30份、木屑10份、花生壳5份、甘蔗渣5份、芦竹10份、树皮15份，混合后破碎成碎末状，得到初料；6）取0.5mol/L的稀硫酸溶液30份，加入5）中初料，浸泡20min，然后加热至80℃，进行热处理，处理时间为1h；7）待热处理结束后，将初料取出加入到30份生物处理剂中，混合后置于磁感应强度为4000GS的磁场环境下进行超声波水浴振荡分散，水浴温度为100℃，振荡功率为500W，振荡时间20min，待振荡结束后将初料取出进行干燥，控制干料的水分含量为10%；8）取石蜡10份，加热至50℃，待石蜡完全溶化后，再加入松节油5份，混合搅拌均匀，然后再将加入干料，进行超声波振荡分散，功率为300W，振荡时间为10min；9）将处理过的干料倒入造粒机中，经120℃的高温挤压后即可制得直径5mm，宽度为3cm的圆柱状生物颗粒燃料。作为优选，其中秸秆是由玉米秸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高热值生物颗粒燃料，其特征在于，按重量份组分如下：秸秆30‑50份、木屑10‑30份、花生壳5‑15份、甘蔗渣5‑10份、芦竹10‑20份、树皮15‑30份、生物处理剂30‑50份、石蜡10‑30份、松节油5‑10份、0.5‑1mol/L的稀硫酸溶液30‑50份。

【技术特征摘要】
1.一种高热值生物颗粒燃料，其特征在于，按重量份组分如下：秸秆30-50份、木屑10-30份、花生壳5-15份、甘蔗渣5-10份、芦竹10-20份、树皮15-30份、生物处理剂30-50份、石蜡10-30份、松节油5-10份、0.5-1mol/L的稀硫酸溶液30-50份。2.如权利要求1所述的一种高热值生物颗粒燃料，其特征在于，秸秆是由玉米秸秆、大豆秸秆、芝麻秸秆按照1:1:2-1:2:3的重量配比制备而成的。3.如权利要求1所述的一种高热值生物颗粒燃料，其特征在于，树皮是由松树皮、杨树皮、槐树皮按照1:2:2-1:3:4的重量配比制备而成的。4.如权利要求1所述的一种高热值生物颗粒燃料，其特征在于，生物处理剂的制备方法如下：1）取聚氨酯树脂10-20份、聚酯二元醇5-10份，混合后放入真空容器中，加热至80-100℃，加热时间1-2h，待反应结束后降温至60-80℃，加入二羟甲基丙酸1-3份，进行混合搅拌，转速为100-200r/min，搅拌时间20-30min；2）将1）中的产物搅拌结束后再次加热至80-100℃，加入辛酸亚锡2-3份，混合搅拌后继续反应1-2h，在反应过程中加入丙酮5-15份缓慢滴加二甘醇5-10份，滴加速度为0.2-0.5份/min；3）待2）中的反应结束后，加入丙酮5-15份，进行放入恒温水浴中进行超声波振荡扩散，水浴温度为60-70℃，功率为300-500W，振荡时间20-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡辉，
申请(专利权)人：阜南县胜天新能源开发有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34