一種曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物質(zhì)成型燃料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的發(fā)展。能源和環(huán)境問題已成為全球關(guān)注的焦點，傳統(tǒng)的諸如煤、石油和 天然氣等化石能源由于日益枯竭帶來的能源危機和其燃燒產(chǎn)生的污染問題日益突出，開發(fā) 潔凈的可再生能源迫在眉睫。生物質(zhì)是一種多樣性的能源資源，來源廣泛，應(yīng)用簡單，作為 一種有效的替代能源具有良好的應(yīng)用前景。近些年來，利用林木加工廢棄物，賴桿等粉碎加 工后制成生物質(zhì)顆粒燃料的研究和應(yīng)用也逐漸增加，目前生物質(zhì)能源主要通過直接擠壓成 型直接形成條狀、顆粒狀或塊狀，在加工過程中，水分問題對于生物質(zhì)燃料的加工過程和性 能的影響不可避免，如果水分含量過高，會造成生物質(zhì)燃料在儲存的過程中形成熟化腐爛， 在燃燒過程也會由于水分含量問題造成燃燒性能的發(fā)揮；若水分含量偏低，層壓加工難度 大，嚴重影響生物質(zhì)燃料壓實密度的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料，充分考慮生物質(zhì)燃料水分 含量的影響，充分利用生物質(zhì)燃料內(nèi)部的水分，具有燃燒性能高、通用性強、成本低廉和便 于規(guī)模化生產(chǎn)的特點。
[0004] 本發(fā)明可W通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)： 本發(fā)明公開了一種曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料，包括若干層壓成型的生物質(zhì)燃料基 板，所述兩兩相鄰的生物質(zhì)燃料基板之間設(shè)有曝氣助燃粘結(jié)層，所述曝氣助燃粘結(jié)層為纖 維類粘合劑、碳酸氨鋼和氯酸鐘的混合物，所述碳酸氨鋼的質(zhì)量配比為所述曝氣助燃粘結(jié) 層質(zhì)量物的2~5%，所述氯酸鐘的質(zhì)量配比為所述曝氣助燃粘結(jié)層質(zhì)量物的3~6%。 陽0化]通過在生物質(zhì)燃料基板設(shè)置有曝氣助燃粘結(jié)層，曝氣助燃粘結(jié)層中包含有加熱可W產(chǎn)生二氧化碳的碳酸氨鋼，干燥的碳酸氨鋼晶體可W吸水后變成十水合碳酸氨鋼，50°C W上開始逐漸分解生成碳酸鋼、二氧化碳和水，440°C時完全分解。既可W利用碳酸氨鋼的 吸水性在儲存的過程中吸收生物質(zhì)燃料內(nèi)部殘留的水分，有效避免生物質(zhì)燃料在存儲過程 中熟化造成的損耗，還可W利用碳酸氨鋼分解的過程中加速不同層之間的分離增大燃燒接 觸的表面積，從而使用生物質(zhì)燃料的燃燒更加充分，有效提高了生物質(zhì)成型燃料的燃燒性 能；而且，在碳酸氨鋼分解的過程中，水分變成水蒸氣隨著二氧化碳逸出，水蒸氣會與灼燒 的生物質(zhì)燃料表面形成充分接觸，水蒸氣與生物質(zhì)燃料表面識熱的焦炭會生產(chǎn)水煤氣，水 煤氣的主要成分為一氧化碳和氨氣，一氧化碳和氨氣均為可燃性氣體，會在燃燒過程中進 行燃燒，進一步提升生物質(zhì)燃料的燃燒性能。
[0006]通過在生物質(zhì)燃料基板設(shè)置有曝氣助燃粘結(jié)層，曝氣助燃粘結(jié)層中包含有加熱可 W產(chǎn)生氧氣的氯酸鐘，既可W利用氯酸鐘分解的過程中加速不同層之間的分離增大燃燒接 觸的表面積，又可W通過產(chǎn)生的氧氣實現(xiàn)助燃作用，從而使用生物質(zhì)燃料的燃燒更加充分， 有效提高了生物質(zhì)成型燃料的燃燒性能。氯酸鐘為無色片狀結(jié)晶或白色顆粒粉末，常溫下 穩(wěn)定，在400°CW上則分解并放出氧氣，急劇加熱時可發(fā)生爆炸，因此，選擇氯酸鐘混合在 纖維素粘合劑里面，且氯酸鐘的質(zhì)量比例在3~6%之間，使氯酸鐘均勻分散在纖維素粘合 劑里面，有效保證了氯酸鐘分解時產(chǎn)生的使生物質(zhì)燃料基板之間的分離力比較均勻，產(chǎn)生 的氧氣在實現(xiàn)生物質(zhì)燃料基板層間分離時也可W利用氧氣助燃充分發(fā)揮生物質(zhì)成型燃料 的燃燒性能。與此同時，相比單獨在纖維素類粘合劑中單獨添加氯酸鐘或碳酸氨鋼的狀況， 單獨添加氯酸鐘的含量比兩者組合使用的量少，究竟原因在于氯酸鐘的高溫分解比較劇 烈，會存在一定的安全隱患；兩者同時添加，可W充分發(fā)揮二氧化碳的阻燃性，通過二氧化 碳沖淡氧氣的濃度，降低安全隱患，提升氧氣產(chǎn)生量，進一步提升了氧氣的助燃效果。相比 于單獨添加二氧化碳的情況，氯酸鐘的加入也可W加速二氧化碳的產(chǎn)生，加速二氧化碳帶 動水蒸氣的逸出，形成更多的水煤氣，提升燃燒性能。
[0007] 此外，通過設(shè)置曝氣助燃粘結(jié)層，既可W根據(jù)需要設(shè)置多層的生物質(zhì)燃料基板滿 足厚度的要求，也對于生物質(zhì)燃料的水分控制不用過分嚴格，降低加工難度，提升生物質(zhì)燃 料的壓實密度，具有較強的通用性。此外，選用的原料為常規(guī)原料節(jié)省原料成本，采用的助 燃劑碳酸氨鋼用量非常少加工過程非常簡單，加工過程無需匹配?？诘募庸ぴO(shè)計，有效降 低制造成本，便于規(guī)?；茝V使用。
[0008] 所述生物質(zhì)燃料基板的水分含量為8%至15%。通過合理控制生物質(zhì)燃料的水分含 量，既有效降低生物質(zhì)燃料壓實加工的難度，又有效避免由于水分含量過高對于生物質(zhì)成 型燃料的儲存造成影響。
[0009] 所述生物質(zhì)燃料基板包括生物質(zhì)碎屑原料，所述生物質(zhì)碎屑原料包括農(nóng)業(yè)廢棄 物、木質(zhì)素和/或油料作物廢棄物，可W根據(jù)實際需要，靈活選用不同類型的材料，充分降 低成本，拓展生物質(zhì)成型燃料的使用。
[0010] 所述農(nóng)業(yè)廢棄物包括賴桿、玉米忍、甘薦渣、藻類和水葫蘆中的一種或一種W上的 混合物，來源非常廣泛，有效降低生產(chǎn)制造成本。
[0011] 所述木質(zhì)素包括木塊、木屑和樹皮中的一種或一種W上的混合物，來源非常廣泛， 有效降低生產(chǎn)制造成本。
[0012] 所述油料作物廢棄物包括棉巧、麻巧和油桐中的一種或一種W上的混合物，來源 非常廣泛，有效降低生產(chǎn)制造成本。
[0013] 所述纖維類粘合劑為廢紙漿和/水解纖維，來源非常廣泛，有效降低生產(chǎn)制造成 本，既能起到粘結(jié)作用，又有效分散碳酸氨鋼保證助燃劑的安全效果。
[0014] 所述曝氣助燃粘結(jié)層與所述生物質(zhì)燃料基板的厚度比為1:30~1:70,可W根據(jù) 實際需要選用不同的厚度比，進一步提升生物質(zhì)成型燃料的厚度要求，并未生物質(zhì)成型燃 料的高壓實密度提供潛在的提升空間。
[0015] 所述生物質(zhì)燃料基板為充氣型生物質(zhì)燃料基板，所述充氣型生物質(zhì)燃料基板在制 備過程中加入相當于生物質(zhì)碎屑原料干料重量3~8%的生石灰、2~5%的高嶺±，充氣混 合均勻。選用充氣型生物質(zhì)燃料基板，可W進一步在燃燒過程中增大生物質(zhì)成型燃料的接 觸比表面積，促進生物質(zhì)成型燃料燃燒性能的發(fā)揮。
[0016] 所述生物質(zhì)燃料基板的層數(shù)為兩層及W上，可W根據(jù)實際需要靈活選用符合要求 的厚度，進一步拓展生物質(zhì)成型燃料的厚度。
[0017] 本發(fā)明一種曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料，具有如下的有益效果： 第一、燃燒性能高，通過在生物質(zhì)燃料基板設(shè)置有曝氣助燃粘結(jié)層，曝氣助燃粘結(jié)層中 包含有加熱可W產(chǎn)生二氧化碳的碳酸氨鋼，既可W利用碳酸氨鋼分解的過程中加速不同層 之間的分離增大燃燒接觸的表面積，又可W通過產(chǎn)生的二氧化碳帶出水蒸氣形成水煤氣提 升燃燒性能，曝氣助燃粘結(jié)層中包含有加熱可W產(chǎn)生氧氣的氯酸鐘，既可W利用氯酸鐘分 解的過程中加速不同層之間的分離增大燃燒接觸的表面積，又可W通過產(chǎn)生的氧氣實現(xiàn)助 燃作用，兩者同時添加使用，在減少碳酸氨鋼的用量同時保證曝氣效果，又提升氧氣產(chǎn)生量 提升助燃效果，從而使用生物質(zhì)燃料的燃燒更加充分，有效提高了生物質(zhì)成型燃料的燃燒 性能； 第二、通用性強，通過設(shè)置曝氣助燃粘結(jié)層，既可W根據(jù)需要設(shè)置多層的生物質(zhì)燃料基 板滿足厚度的要求，也有效保證高密度生物質(zhì)成型燃料的燃燒性能的發(fā)揮，具有較強的通 用性； 第=、成本低廉，選用的原料為常規(guī)原料節(jié)省原料成本，采用的設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備無需 較大的設(shè)備投資節(jié)省設(shè)備投資成本，進一步降低制造成本； 第四、便于規(guī)模化生產(chǎn)，曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料結(jié)構(gòu)簡單，有效簡化加工工序，且 均為常規(guī)化操作，操作連續(xù)性高，有效降低規(guī)?；a(chǎn)的難度。
【附圖說明】
[0018] 附圖1為本發(fā)明一種曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料實施例1的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例及附圖 對本發(fā)明產(chǎn)品作進一步詳細的說明。 陽〇2〇] 實施例1 如圖1所示，實施例1為具有五層結(jié)構(gòu)的曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料，包括=層壓成型 的生物質(zhì)燃料基板1，所述兩兩相鄰的生物質(zhì)燃料基板1之間設(shè)有曝氣助燃粘結(jié)層2,所述 曝氣助燃粘結(jié)層2為纖維類粘合劑和碳酸氨鋼的混合物，所述碳酸氨鋼的質(zhì)量配比為所述 曝氣助燃粘結(jié)層質(zhì)量物的2%，所述氯酸鐘的質(zhì)量配比為所述曝氣助燃粘結(jié)層質(zhì)量物的3%。 所述生物質(zhì)燃料基板1的材料為農(nóng)業(yè)廢棄物，所述農(nóng)業(yè)廢棄物包括賴桿、玉米忍、甘薦渣、 藻類和水葫蘆中的一種或一種W上的混合物。所述曝氣助燃粘結(jié)層2與所述生物質(zhì)燃料基 板1的厚度比為1:50。所述生物質(zhì)燃料基板在制備過程中加入相當于生物質(zhì)碎屑原料干料 重量3~8%的生石灰、2~5%的高嶺±，混合均勻。 陽OW實施例2 實施例2為具有兩層結(jié)構(gòu)的曝氣助燃型生物質(zhì)成型燃料，包括兩層壓成型的生物質(zhì)燃 料基板