[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

本發明涉及生物質顆粒燃料制備領域，具體涉及一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法。本發明本發明利用黑曲霉粉中的纖維素酶，將秸稈類生物質原料中的木質纖維素分解為C5糖、C6糖，其中C5糖在固體酸催化劑作用下轉化為糠醛，以促氧催化劑催化糠醛氧化得到糠酸，轉化得到聚呋喃二甲酸丁二醇酯，得到的生物質顆粒含碳量極高，具有較高的熱值，壓縮生物質顆粒時用聚乙二醇粘合固體顆粒燃料，壓縮后的生物質顆粒固體顆粒之間粘結緊密，使生物質顆粒的熱值得到提高，聚硅氧烷與戊酸烷基酯在燃燒過程中分解會釋放氧氣，使得生物質顆粒內部充分燃燒并形成透氣孔，有利于空氣流通，從而使生物質顆粒燃燒時的透氣性提高，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及生物質顆粒燃料制備技術領域，具體涉及一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法。

背景技術

中國是一個人口大國，又是一個經濟迅速發展的國家，21世紀將面臨著經濟增長和環境保護的雙重壓力。因此改變能源生產和消費方式，開發利用生物質能等可再生的清潔能源資源對建立可持續的能源系統，促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義。

經濟的快速發展離不開能源，而傳統化石能源石油、天然氣和煤炭的緊缺問題日益嚴重。生物質能作為第四大能源，以其可再生、零碳排放等特點，成為新能源中發展潛力較大的一種能源。在加工過程中通常被丟棄的竹屑、木屑、甘蔗渣等都可作為生物質顆粒燃料的原料，經過進一步壓制、成為高效碳源。

開發利用生物質能對中國農村更具特殊意義，中國80％人口生活在農村，秸稈和薪柴等生物質能是農村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農村的使用迅速增加，但生物質能仍占有重要地位。1998年農村生活用能總量3.65億噸標煤，其中秸稈和薪柴為2.07億噸標煤，占56.7％。因此發展生物質能技術，為農村地區提供生活和生產用能，是幫助這些地區脫貧致富，實現小康目標的一項重要任務。

目前的生物質顆粒燃料存在燃燒結渣率高的缺陷，這不僅大大降低了燃燒效率，而且還會對燃燒設備產生嚴重腐蝕，降低燃燒設備的性能和使用壽命，不利于生物質顆粒燃料的推廣和利用。

此外，現有的生物質顆粒燃料多用秸稈作為主要成分，導致生產出來的生物質顆粒燃料存在熱值低、燃燒時間短等缺點，難于滿足現有市場的需求；而使用木屑生產的生物質顆粒燃料雖然熱值高，但是其放熱溫度往往高于以秸稈作為主要成分的生物質顆粒燃料，導致其不易點燃，且燃燒不完全，不能完全發揮其高熱值的優點。因此制備一種高燃燒效率、高熱值的生物質顆粒具有重要的經濟價值和社會效益。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對目前生物質顆粒多用秸稈作為主要成分，導致生產出來的生物質顆粒熱值低，制成高密度顆粒后透氣性差，燃燒效率低的缺陷，提供了一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種透氣型高燃燒效率生物質顆粒的制備方法為：

（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；

固體產物制備方法為：