[發明專利]一種農作物秸稈生物質燃料

在審

• 申請號: 201610523765.2
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN107557101A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張強
• 申請（專利權）人: 愛諾威爾新能源科技（天津）有限公司
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44;C10L5/46;C10L5/02;C10L9/10;C10L9/12
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技術領域

本發明涉及新能源燃料領域，特別涉及一種環保無污染的生物質顆粒燃料。

背景技術

生物質固體燃料是生物質能的一種利用方式，其生產原料是林業“三剩物”(木材加工剩余物、森林采伐剩余物、造材剩余物)、各種木質下腳料、木質廢棄物、農作物秸稈、以及灌木等。生產過程是將質地疏松、能力密度小的生物質原料，經過粉碎、干燥等工序，然后經環模壓輥擠壓成型方式加工成生物質固體顆粒燃料。生物質顆粒燃料的粒度均勻，單位密度可達到1～1.4g/cm³，強度增加，運輸和儲存方便，燃燒性能明顯改善，燃燒后能源利用率可提高80％以上，幾乎沒有二氧化硫排放，燃燒后的爐灰還是優質的有機肥料。

植物原料主要有纖維素、半纖維素、木素組成。由于木素屬于非晶體，為一種熱塑性高分子物質，無確定熔點，但具有較高的玻璃態轉化溫度。當溫度為70～110℃時木素軟化且具有黏性，可將植物原料中的半纖維素、纖維素在壓力下壓縮粘結成顆粒燃料，木素可起到一種粘結劑的作用。不同種類的植物原料，其木素、纖維素、半纖維素含量不同。一般地，木材中木素的含量為27～32％(絕干原料)，禾草類植物中木素含量為14～25％。

但是，從現有技術所公開的內容來看，單一使用木素作粘結劑的效果并不佳，在運輸的過程中顆粒燃料容易碎裂，且單一利用生物質材料制得的燃料燃燒性能也低于礦物燃料，國內使用的燃燒爐也未能將這種生物質顆粒燃料的燃燒熱充分利用，造成熱能損失。此外，在我們生活的城市中，每天都會產生大量的生活垃圾，而目前對這些生活垃圾的處理辦法僅僅是焚燒或是填埋，既污染環境又占用大量土地，如何充分利用城市生活垃圾，或者更具體的是如何充分利用其中的有機固體垃圾成為了目前亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明提供一種農作物秸稈生物質燃料，將生物質能源、礦物燃料、城市有機固體垃圾三者有機結合，所生產出的生物質顆粒燃料，燃燒值高，粘結度好，儲存運輸方便，顆粒不易碎裂，燃燒污染小，利于生態環境的建設。

本發明的技術方案概述如下：

一種農作物秸稈生物質燃料，其由以下質量百分含量的材料均勻混合后壓制成型制得：

并且，所述生物質顆粒燃料的外表面包裹有一層生物質聚酯；

其中，所述生物質炭粉由以下方法制得：將含質量百分含量分別為60～70％的木質材料與30～40％的農作物秸稈經干燥、粉碎、混合、壓制成型后，繼續進行熱解氣化反應，冷卻后再次粉碎，得到生物質炭粉；

所述城市有機固體垃圾碎末通過以下方法獲得：將城市固體垃圾進行分類，選出可循環利用的城市有機固體垃圾，并將其干燥、粉碎；

所述固硫劑選自生石灰、碳酸鈣或其組合；

所述生物質聚酯由以下方法制得：將3.2g蘋果酸與1.5g甘油混合，加20mL無水乙醇、0.5mL20％的硫酸，加熱溶解，冷卻后倒在金屬表面上，隨后放入真空烘箱中在90℃或100℃加熱11h，得到淺黃色薄膜。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述生物質炭粉的含水率控制在10wt％～16wt％。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述生物質炭粉的粒徑小于2mm。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述木質材料選自木質下腳料、木質廢棄品、木材加工所產生的木屑或其組合。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述農作物秸稈選自小麥秸稈、玉米秸稈、高粱秸稈、棉花桿或其組合。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述城市有機固體垃圾碎末的粒徑小于3mm。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述城市有機固體垃圾碎末的含水率控制在5wt％～15wt％。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述煤粉由原煤粉碎制得，其含水率控制在2wt％～10wt％。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述煤粉的粒徑小于2mm。

優選的是，所述的生物質顆粒燃料，其所述生物質聚酯的厚度為10～100μm。

本發明的有益效果是：將生物質能源、礦物燃料、城市有機固體垃圾三者有機結合，所生產出的生物質顆粒燃料粘結度好，燃燒值高，燃燒污染小，幾乎不產生二氧化硫和飛灰，利于生態環境的建設；其外表面包裹的生物質聚酯使得該燃料儲存運輸方便，顆粒不易碎裂。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。