[發明專利]一種低灰分高燃燒值生物燃料的制備方法

在審

• 申請號: 201710929025.3
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107474891A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 林大偉;陳莉莉
• 申請（專利權）人: 常州布奇紡織有限公司
• 主分類號: C10L5/42
• 分類號: C10L5/42;C10L5/44
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明涉及清潔燃料制備技術領域，具體涉及一種低灰分高燃燒值生物燃料的制備方法。

背景技術

人類普遍使用的石油、煤炭、天然氣化石能源是不可再生的，全球儲量有限，并且會排放大量的溫室氣體和污染物。隨著全球石油資源的過度開采利用，石化資源己經面臨衰竭的危險，而石化燃油在使用過程中排放的二氧化碳等溫室氣體以及其他廢氣污染也成為人類面臨的巨大挑戰，嚴重破壞了生態平衡。石化能源枯竭和生態環境惡化等一系列問題日益突出，使得清潔替代燃料的開發和應用步伐大大加快。

生物質燃料是指將生物質材料燃燒作為燃料，一般主要是農林廢棄物（如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等），主要區別于化石燃料。在目前的國家政策和環保標準中，直接燃燒生物質屬于高污染燃料，只在農村的大灶中使用，不允許在城市中使用。生物質燃料的應用，實際主要是生物質成型燃料，是將農林廢物作為原材料，經過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型如塊狀、顆粒狀等的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。到目前為止，各個國家或地區開發利用生物質作為燃料主要集中在三個方面，一是將生物質材料降解為液體燃料，二是將生物質材料氣化成可燃氣體，三是加工成便于運輸和貯存的一定形狀燃料并提高其燃燒效率。前兩種方法主要是通過生物降解、化學反應方式，會產生氫、沼氣、乙醇等，生產成本相對較高，因此沒有大量應用于生產和日常生活。而第三種方式需采用壓縮成型技術，一方面解決環境保護問題，另一方面又能生產代用燃料，近年來越來越受到人們的廣泛重視。

但目前生物質燃料普遍存在熱值低、耗量大，燃燒不充分、灰渣多等問題，危害人體健康，所產生的煙氣嚴重腐蝕燃燒設備，燃燒利用率和燃料效率不高難以達到城市環保低碳的要求。

因此發明一種燃燒熱值高且燃燒過程中產生的灰分少的新型生物質燃料，對清潔燃料制備技術領域具有積極的意義。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對目前常見生物質燃料普遍存在熱值低、耗量大，燃燒不充分、灰渣多的問題，提供了一種低灰分高燃燒值生物燃料的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種低灰分高燃燒值生物燃料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）在溫室中挖建一個處理池，將牛糞和河底淤泥混合后得到漚制底物，并將漚制底物倒入處理池中，靜置漚制；

（2）待上述漚制結束后，向處理池中加入聚丙烯酰胺，攪拌混合后靜置陳化，抽取上層液體后得到下層沉淀物，將沉淀物和過氧化鈉以及水混合后立即注入模具中，靜置發泡后冷凍干燥，得到多孔燃料坯體，備用；

（3）收集葡萄園中掉落的葡萄，用去離子水沖洗后粉碎處理，得到葡萄粉碎物，將葡萄粉碎物用紫外燈照射滅菌，得到滅菌葡萄粉碎物；

（4）將上述滅菌葡萄粉碎物裝入發酵罐中，再向發酵罐中加入酵母粉，密封發酵后過濾發酵產物得發酵濾液；

（5）將無水硫酸鈉和上述發酵濾液混合后放置在搖床上振蕩反應，反應結束后過濾分離得到濾液，將濾液和氧化鈣以及氫氧化鈉混合后倒入帶有回流裝置的三口燒瓶中，加熱升溫，回流反應，得到反應液；

（6）將上述反應液和備用的多孔燃料坯體混合后超聲振蕩浸漬，浸漬結束后，過濾分離得到濾渣，用冷凍干燥機冷凍干燥后即得低灰分高燃燒值生物燃料。

步驟（1）中所述的溫室的溫度為30～40℃，空氣相對濕度為60～70%，處理池的長度為2～3m、寬度為1～2m，深度為0.8～1.5m，牛糞和河底淤泥的質量比為3:1，靜置漚制時間為15～20天。

步驟（2）中所述的聚丙烯酰胺的加入量為牛糞質量的1%，攪拌混合時間為20～30min，靜置陳化時間為12～14h。

步驟（3）中所述的紫外燈照射滅菌的時間為40～60min。

步驟（4）中所述的酵母粉的加入量為滅菌葡萄粉碎物質量的3～5%，密封發酵的溫度為35～45℃，密封發酵的時間為20～30天。

步驟（5）中所述的無水硫酸鈉和發酵濾液的質量比為1:5，振蕩反應時間為15～20min，濾液和氧化鈣以及氫氧化鈉的質量比為10:1:1，加熱升溫的溫度為160～200℃，回流反應時間為1～2h。

步驟（6）中所述的反應液和多孔燃料坯體的質量比為10:1，超聲振蕩浸漬的功率為200～300W，超聲振蕩浸漬的時間為3～5h。

本發明的有益效果是：