一種高效造氣生物質型煤及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效造氣生物質型煤，添加了固硫助燃劑，該助燃劑的各組分之間相互配合，將型煤燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣變成煤氣，使火焰巨增，減少了大量煙塵與有害氣體的排放；同時本發(fā)明將發(fā)酵產(chǎn)生的生物質經(jīng)氫氧化鈉溶液改性處理，堿液釋放出?OH進入生物質細胞壁的木質素中，破壞木質素之中的吡喃環(huán)，拆開與木質素相互纏結的纖維素和半纖維素，解除了木質素與半纖維素的空間立體交聯(lián)網(wǎng)狀結構，經(jīng)重組形成復雜的空間網(wǎng)狀結構，提高了自身粘結性，進而降低成型壓力，設備磨損現(xiàn)象得到緩解，利用本發(fā)明制得的生物質型煤冷熱強度高，入爐不碎，高溫不散；灰渣含量低，固硫效果好，降低了環(huán)境污染；固定碳含量高，提高了產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣效率。
【專利說明】
一種高效造氣生物質型煤及其制作方法[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及潔凈煤應用技術領域，具體涉及一種高效造氣生物質型煤及其制作方法。【背景技術】
[0003]生物質如秸桿是我國農業(yè)生產(chǎn)的主要固體廢棄物，堆放處理侵占了大量農業(yè)耕地，焚燒秸桿會造成空氣污染，堆肥的減量化程度低。為了實現(xiàn)廢棄物的資源化利用，加大消化農業(yè)秸桿的力度，有人將秸桿作為粘結劑加入潔凈型煤中。
[0004]生物質型煤是把一次性能源煤和可再生生物能源生物質有機結合在一起，是一種新型復合燃料，是能源技術、減排技術和潔凈煤技術相結合的新產(chǎn)品，加快生物質型煤產(chǎn)業(yè)化，為農業(yè)、工業(yè)有機廢棄物能源化開辟了有效新途徑，對節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義，符合國家減排增效長期發(fā)展規(guī)劃。但是現(xiàn)有技術中生產(chǎn)的生物質型煤由于生物質自身剛性的缺陷，與煤粉擠壓成型后容易膨脹開裂，且純生物質型煤易燃、燃燒持久性差等，因而采取有效技術方案將生物質加以改性或者添加有效添加劑改善現(xiàn)有生物質型煤的功能，實現(xiàn)減排C〇2、S〇2，減少煙塵及PM2.5，節(jié)約煤炭資源的多重效應。
[0005]《生物質型煤的制備及微觀結構分析》一文為解決生物質剛性造成生物質型煤膨脹開裂的難題，利用微生物發(fā)酵技術處理生物質秸桿，將發(fā)酵改性后的生物質作為添加劑與粉煤按一定比例摻混，冷壓成型制得生物質型煤。結果表明:發(fā)酵改性后生物質質地密實，膨脹壓縮性能得到改善，活化后大粒徑為互相纏繞、團聚的絲狀物，小粒徑鋪展效果較好，且具有包覆性;發(fā)酵使秸桿組織變得疏松，有利于煤粒與生物質結合，避免了生物質具有剛性造成型煤膨脹開裂;改性前后發(fā)熱量變化較小，為〇.〇7kJ/g。生物質型煤最佳配比為:煤炭80%，發(fā)酵生物質15%，膨潤土5%;制得型煤的抗壓強度達到1.4MPa，落下強度高達 98 ? 65%，熱穩(wěn)定性達88 ? 4%。
[0006]然而文中對生物質的利用率不高，成型壓力大設備磨損現(xiàn)象嚴重，改性后的制得的型煤抗壓強度和落下強度較低不利于長期保存和運輸，煤炭用量比例過大顯然不利于實現(xiàn)節(jié)約煤炭資源和減排C02、S02，減少煙塵及PM2.5的燃燒要求，盲目增加生物質的含量又必然會導致型煤的煙霧大、燃燒效率低、熱值小無法滿足放熱量要求高的場所使用，因此需要對現(xiàn)有型煤生產(chǎn)工藝加以改性以獲得節(jié)能、高效、清潔的生物質型煤燃料。
【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的就是提供一種高效造氣生物質型煤及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種高效造氣生物質型煤，其特征在于，由下列重量份的原料制成:煤粉47-48、玉米秸桿22-24、木肩17-19、味精渣5-7、拜耳法赤泥6-8、硅藻土 11-13、納米氧化鋅1.2-1.4、廢機油2-4、硫酸亞鐵0.4-0.6、醋酸鈣0.5-0.6、黃血鹽鈉0.7-0.9、水性聚氨酯膠黏劑9-11、香蕉纖維8-10、lwt%的氫氧化鈉溶液適量。
[0009]所述的一種高效造氣生物質型煤的制備方法，其特征在于包括以下步驟:(1)將硫酸亞鐵、醋酸鈣研磨混勻加水攪拌至完全溶解，加入拜耳法赤泥浸漬10-12小時，取出于105°C烘箱中烘干，加入納米氧化鋅、廢機油、香蕉纖維混勻，升溫至80-90°C，超聲研磨10-15分鐘，噴霧干燥制得固硫助燃劑；(2)將硅藻土研磨2-4小時，過100目篩，加入黃血鹽鈉、水性聚氨酯膠黏劑及適量水高速攪拌成糊狀，放入60-80°C水浴中，恒溫2-3小時，蒸干于620-720°C下高溫煅燒2-3小時， 得接枝改性的活化硅藻土；(3)將玉米秸桿用60-70°C的熱水浸泡10-12小時，過濾投入發(fā)酵池內，厭氧發(fā)酵20-30 小時，加入木肩、味精渣混勻隔絕空氣繼續(xù)發(fā)酵7-10天，過濾，放入lwt%的氫氧化鈉溶液中浸泡1 -2天，洗滌至中性烘干，粉碎至60-80目；(4)將煤粉研磨至粒度為3mm左右，加入步驟(3)反應物料攪拌混勻，升溫至90-10(TC保溫30-40分鐘，自然冷卻加入固硫助燃劑、活化硅藻土、適量水攪拌混勻，放入模具中在6MPa 壓力下壓制成型，自然養(yǎng)護7-8天出料。
[0010]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明為了避免出現(xiàn)盲目增加生物質含量導致型煤的煙霧大、燃燒效率低、熱值小的缺陷，本發(fā)明添加了固硫助燃劑，該助燃劑的各組分之間相互配合，將型煤燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣變成煤氣，使火焰巨增，減少了大量煙塵與有害氣體的排放;同時本發(fā)明將發(fā)酵產(chǎn)生的生物質經(jīng)氫氧化鈉溶液改性處理，堿液釋放出-0H進入生物質細胞壁的木質素中，破壞木質素之中的吡喃環(huán)，拆開與木質素相互纏結的纖維素和半纖維素，解除了木質素與半纖維素的空間立體交聯(lián)網(wǎng)狀結構，經(jīng)重組形成復雜的空間網(wǎng)狀結構，提高了自身粘結性，進而降低成型壓力，設備磨損現(xiàn)象得到緩解，利用本發(fā)明制得的生物質型煤冷熱強度高，保證了儲運方便，入爐不碎，高溫不散;灰渣含量低，固硫效果好，降低了環(huán)境污染;固定碳含量高，提高了產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣效率?！揪唧w實施方式】
[0011]所述的一種高效造氣生物質型煤，其特征在于，由下列重量份的原料制成:煤粉 47、玉米秸桿22、木肩17、味精渣5、拜耳法赤泥6、硅藻土 11、納米氧化鋅1.2、廢機油2、硫酸亞鐵0.4、醋酸鈣0.5、黃血鹽鈉0.7、水性聚氨酯膠黏劑9、香蕉纖維8、lwt%的氫氧化鈉溶液適量。[〇〇12]制作方法包括以下步驟:(1)將硫酸亞鐵、醋酸鈣研磨混勻加水攪拌至完全溶解，加入拜耳法赤泥浸漬10-12小時，取出于105°C烘箱中烘干，加入納米氧化鋅、廢機油、香蕉纖維混勻，升溫至80-90°C，超聲研磨10-15分鐘，噴霧干燥制得固硫助燃劑；(2)將硅藻土研磨2-4小時，過100目篩，加入黃血鹽鈉、水性聚氨酯膠黏劑及適量水高速攪拌成糊狀，放入60-80°C水浴中，恒溫2-3小時，蒸干于620-720°C下高溫煅燒2-3小時， 得接枝改性的活化硅藻土；(3)將玉米秸桿用60-70°C的熱水浸泡10-12小時，過濾投入發(fā)酵池內，厭氧發(fā)酵20-30小時，加入木肩、味精渣混勻隔絕空氣繼續(xù)發(fā)酵7-10天，過濾，放入lwt%的氫氧化鈉溶液中浸泡1 -2天，洗滌至中性烘干，粉碎至60-80目；(4)將煤粉研磨至粒度為3mm左右，加入步驟(3)反應物料攪拌混勻，升溫至90-10(TC保溫30-40分鐘，自然冷卻加入固硫助燃劑、活化硅藻土、適量水攪拌混勻，放入模具中在6MPa 壓力下壓制成型，自然養(yǎng)護7-8天出料。[〇〇13]經(jīng)檢測該生物質型煤的抗壓強度達到3.4MPa，落下強度高達99.85%，熱穩(wěn)定性達 89.35%〇
【主權項】
1.一種高效造氣生物質型煤，其特征在于，由下列重量份的原料制成:煤粉47-48、玉米 秸桿22-24、木肩17-19、味精渣5-7、拜耳法赤泥6-8、硅藻土 11-13、納米氧化鋅1.2-1.4、廢 機油2-4、硫酸亞鐵0.4-0.6、醋酸鈣0.5-0.6、黃血鹽鈉0.7-0.9、水性聚氨酯膠黏劑9-11、香 蕉纖維8-10、lwt%的氫氧化鈉溶液適量。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高效造氣生物質型煤的制作方法，其特征在于包括以下 步驟:(1)將硫酸亞鐵、醋酸鈣研磨混勻加水攪拌至完全溶解，加入拜耳法赤泥浸漬10-12小 時，取出于105°C烘箱中烘干，加入納米氧化鋅、廢機油、香蕉纖維混勻，升溫至80-90°C，超 聲研磨10-15分鐘，噴霧干燥制得固硫助燃劑；(2)將硅藻土研磨2-4小時，過100目篩，加入黃血鹽鈉、水性聚氨酯膠黏劑及適量水高 速攪拌成糊狀，放入60-80°C水浴中，恒溫2-3小時，蒸干于620-720°C下高溫煅燒2-3小時， 得接枝改性的活化硅藻土；(3)將玉米秸桿用60-70°C的熱水浸泡10-12小時，過濾投入發(fā)酵池內，厭氧發(fā)酵20-30 小時，加入木肩、味精渣混勻隔絕空氣繼續(xù)發(fā)酵7-10天，過濾，放入lwt%的氫氧化鈉溶液中 浸泡1 -2天，洗滌至中性烘干，粉碎至60-80目；(4)將煤粉研磨至粒度為3mm左右，加入步驟(3)反應物料攪拌混勻，升溫至90-10(TC保 溫30-40分鐘，自然冷卻加入固硫助燃劑、活化硅藻土、適量水攪拌混勻，放入模具中在6MPa 壓力下壓制成型，自然養(yǎng)護7-8天出料。
【文檔編號】C10L5/06GK105969443SQ201610163176
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】李根固
【申請人】安徽徽明建設集團有限公司