[發明專利]一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法

在審

• 申請號: 201910362415.6
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110041978A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 蔡國宇
• 申請（專利權）人: 蔡國宇
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44;C10L9/10;C10L9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）將20～30g固體產物放入裝有100～120mL質量分數為40%的氫氧化鈉溶液的錐形瓶中，加熱升溫至60～70℃，向錐形中以70～80mL/min的通氣速率通入空氣，通氣10～15min，保溫反應20～30min后，將錐形瓶中產物倒入高壓反應釜中，向高壓反應釜中加入4～5g呋喃甲酸鈉、0.8～1.0g促氧催化劑、10～15g干冰加熱升溫至80～90℃，保溫反應7～8h，得到反應混合液；

（2）將沉淀劑加入上述反應混合液中，攪拌10～15min，過濾分離收集沉淀顆粒，將沉淀顆粒與聚乙二醇混合，放入造粒機中造粒得到透氣型高燃燒效率生物質顆粒；

所述的固體產物具體制備步驟為：

（1）將400～500mL質量分數為5%的水玻璃溶液與200～300mL質量分數為10%的磷酸溶液混合加入攪拌釜中，攪拌得到水凝膠漿料，室溫下陳化12～15h，得到陳化溶膠，繼續加入100～120mL質量分數為20%的硫酸鋁溶液，滴加質量分數為15%的氨水調節pH，抽濾，去除濾液得到濾餅，再用濾餅5倍質量的無水乙醇將濾餅分散為漿液，進行噴霧干燥得到微球為固體酸催化劑；

（2）將秸稈、花生殼、玉米芯放入發酵罐中，向發酵罐中加入去離子水、質量分數為5%的硫酸溶液、黑曲霉粉，在30～35℃的溫度條件下密封發酵6～7天，得到發酵物；

（3）將上述所得發酵物與固體酸催化劑合放入反應釜中，對反應釜抽真空至80～100Pa，加熱升溫至150～160℃，啟動攪拌器，以300～350r/min的轉速攪拌反應3～4h，得到反應產物，將反應產物過濾分離，去除濾液收集得到固體產物，備用；

所述的促氧催化劑具體制備步驟為：

將4～5g五氧化二釩、15～20mL異丁醇、8～10mL苯甲醇置于帶有冷凝回流裝置的三口燒瓶中，加熱升溫至80～90℃，冷凝回流12～13h后，向三口燒瓶中加入10～12mL質量分數為80%的磷酸溶液，繼續冷凝回流6～7h，得到淡綠色產物，將淡綠色產物放入馬弗爐中，加熱升溫，煅燒4～5h，得到促氧催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的反應混合液制備過程中需進一步限定促氧催化劑為固體產物質量的4～5%。

3.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的沉淀劑由三乙胺和無水乙醇按體積比為2︰3混合得到。

4.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的造粒過程中沉淀顆粒與聚乙二醇混合質量比為10︰1。

5.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的固體產物具體制備步驟（1）中滴加氨水調節pH為8～9。

6.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的固體產物具體制備步驟（2）中發酵原料按重量份數計，包括秸稈20～30份、花生殼30～35份、2玉米芯0～25份、去離子水30～40份、質量分數為5%的硫酸溶液20～30份、黑曲霉粉10～15份。

7.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的固體產物具體制備步驟（2）中所得發酵物與固體酸催化劑混合質量比為20︰1。

8.根據權利要求1所述的一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法，其特征在于：所述的促氧催化劑具體制備步驟中煅燒時溫度控制為400～450℃。