本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可替代燃煤的鋸末基生物質(zhì)顆粒及其制作方法。

背景技術(shù)：

隨著人類對(duì)能源需求的日益增加，目前廣泛使用的石油、煤炭、天然氣等不可再生的能源正面臨日益枯竭的問題。為了解決人類即將面臨的能源危機(jī)有必要開發(fā)可再生的新能源來代替不可再生的化石燃料。生物質(zhì)能源作為一種廉價(jià)、 清潔的可再生能源，正越來越廣泛的被人們所關(guān)注，我國作為農(nóng)業(yè)大國，在生物質(zhì)能源的原料供應(yīng)、能源需求、政府政策的支持等方面均有較大優(yōu)勢(shì)。鋸末、秸稈來源充沛，成本低廉，同時(shí)鋸末含硫量很低，以其為原料制備的生物質(zhì)顆粒燃料替代化石燃料，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)，實(shí)施能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。然而傳統(tǒng)的利用鋸末秸稈制備的生物質(zhì)顆粒燃料存在熱值低、易結(jié)渣鍋爐使用不安全、含硫量超標(biāo)污染環(huán)境、灰分大等諸多缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種可替代燃煤的鋸末基生物質(zhì)顆粒及其制作方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種可替代燃煤的鋸末基生物質(zhì)顆粒，由下列重量份的原料制成：鋸末108-113、稻梗50-55、珙桐枝干16-18、向日葵秸稈39-43、木質(zhì)纖維粉16-19、黃泥12-14、碳酸鈣6-8、納米氧化鎂1.8-2.1、明膠3-4、固體酒精5-7、乙二胺2-3、偏鋁酸鈉0.8-1.2、適量水。

所述的一種可替代燃煤的鋸末基生物質(zhì)顆粒的制作方法，包括以下步驟：

（1）將鋸末放入炭化爐中于450-500℃的溫度下，隔絕空氣炭化20-30分鐘，冷卻至室溫加入納米氧化鎂、明膠研磨40-50分鐘；

（2）將黃泥用5-10wt%鹽酸溶液浸泡1-2小時(shí)，洗滌至中性，加水于80-100℃下超聲波處理8-10分鐘，再用8-12wt%氫氧化鈉溶液浸泡1-2小時(shí)，洗滌至中性，加水于80-100℃下超聲波處理8-10分鐘，然后加入固體酒精、乙二胺研磨20-30分鐘，烘干制得改性黃泥；

（3）將稻梗、珙桐枝干、向日葵秸稈用60-70℃的熱水浸泡10-12小時(shí)，過濾投入發(fā)酵池內(nèi)，控制發(fā)酵池溫度在30-50℃，濕度為50-60%，發(fā)酵處理20-30小時(shí)后，加入改性黃泥、木質(zhì)纖維粉、偏鋁酸鈉攪拌均勻繼續(xù)發(fā)酵10-20天，冷卻至室溫放入粉碎機(jī)中粉碎至60-80目；

（4）將步驟（1）、（3）物料攪拌混勻，加入適量水及其它剩余成分?jǐn)嚢杌靹?，送入擠壓成型機(jī)，以45MPa的成型壓力擠壓成直徑為5-8mm，長度為3-8cm的圓柱形顆粒，干燥，出料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明工藝簡單操作簡便，一方面將鋸末炭化處理再加以改性，改善了無機(jī)碳顆粒的韌性和密度，提高了鋸末殘?zhí)康娜紵裏嶂挡⒔档土巳紵^程中的揮發(fā)分，排放的廢氣硫含量低不污染環(huán)境，另一方面，將稻梗、珙桐枝干、向日葵秸稈進(jìn)行發(fā)酵處理后，改變了原料的結(jié)構(gòu)層形成致密的組織結(jié)構(gòu)，并且形成高含量的有機(jī)質(zhì)物質(zhì)，提高有機(jī)質(zhì)組成成分，再將改性黃泥、木質(zhì)纖維粉、偏鋁酸鈉加入繼續(xù)發(fā)酵處理，進(jìn)而提高有機(jī)質(zhì)原料中的可燃物，最后再配伍其他有效助劑擠壓成型，制得的鋸末基生物質(zhì)顆粒燃料高熱值、燃燒性能好，可替代燃煤用于石灰豎窯等工業(yè)高溫冶煉燃燒時(shí)有害氣體成分含量極低，排放的有害氣體少，具有環(huán)保效益。

具體實(shí)施方式

一種可替代燃煤的鋸末基生物質(zhì)顆粒，由下列重量份的原料制成：鋸末108、稻梗50、珙桐枝干16、向日葵秸稈39、木質(zhì)纖維粉16、黃泥12、碳酸鈣6、納米氧化鎂1.8、明膠3、固體酒精5、乙二胺2、偏鋁酸鈉0.8、適量水。

所述的一種可替代燃煤的鋸末基生物質(zhì)顆粒的制作方法，包括以下步驟：

（1）將鋸末放入炭化爐中于450℃的溫度下，隔絕空氣炭化20分鐘，冷卻至室溫加入納米氧化鎂、明膠研磨40分鐘；

（2）將黃泥用5-10wt%鹽酸溶液浸泡1小時(shí)，洗滌至中性，加水于80℃下超聲波處理8分鐘，再用8-12wt%氫氧化鈉溶液浸泡1小時(shí)，洗滌至中性，加水于80℃下超聲波處理8分鐘，然后加入固體酒精、乙二胺研磨20-30分鐘，烘干制得改性黃泥；

（3）將稻梗、珙桐枝干、向日葵秸稈用60℃的熱水浸泡10小時(shí)，過濾投入發(fā)酵池內(nèi)，控制發(fā)酵池溫度在30℃，濕度為50%，發(fā)酵處理20小時(shí)后，加入改性黃泥、木質(zhì)纖維粉、偏鋁酸鈉攪拌均勻繼續(xù)發(fā)酵10天，冷卻至室溫放入粉碎機(jī)中粉碎至60目；

（4）將步驟（1）、（3）物料攪拌混勻，加入適量水及其它剩余成分?jǐn)嚢杌靹?，送入擠壓成型機(jī)，以45MPa的成型壓力擠壓成直徑為5mm，長度為3cm的圓柱形顆粒，干燥，出料。

使用本發(fā)明生產(chǎn)的鋸末基生物質(zhì)顆粒的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下：

（1）抗跌強(qiáng)度：99.6%；

（2）硫含量：0.276%，小于特低硫煤0.50%的標(biāo)準(zhǔn)；

（3）熱值：24.26MJ/kg，在高熱值煤的范圍內(nèi)（ 熱值為24.01-27.00MJ/kg ）；

（4）揮發(fā)分：17.26%。