本发明涉及生物质颗粒燃料的,特别是涉及一种常温低压生物质颗粒的制备方法。
背景技术:
1、生物质燃料,作为一种利用农林废弃物(诸如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)通过燃烧转化能量的方式,与化石燃料形成鲜明对比。然而,在当前环保政策框架下,直接燃烧此类生物质被视为高污染行为,因而其应用多局限于农村传统炉灶,城市内则严格限制。生物质燃料的主要应用形式聚焦于成型燃料,这是一种创新的清洁能源解决方案。它通过对农林废弃物进行精细处理——包括粉碎、配比、成型、烘干等工序——最终制成便于直接燃烧的固体形态(块状、颗粒状等)。得益于原料的低燃点和较高纯度,生物质成型燃料展现出了高效的燃烧特性,但同时,其燃烧速率之快也带来了双刃剑效应。
2、快速燃烧意味着能量在短时间内集中释放,对于普通应用场合而言并无大碍,甚至能高效满足需求。然而,在精密加工行业中,这一特性却可能成为挑战。因为稳定而持久的热源是保障生产工艺精细控制的关键,而生物质燃料的爆发性释热可能导致温度骤变,干扰生产流程,损害产品质量乃至设备安全。
3、当前生物质燃料制备技术多依赖于原始材料直接进行简单挤压成型,这种做法限制了燃料品质的提升,使得最终产品的热值偏低,进而限缩了生物质燃料在更广泛领域的应用潜力。鉴于煤炭资源消耗带来的环境压力与碳排放问题,开发一种高效能、低碳环保的生物质燃料成为了科研与工业界的迫切需求。这种新型燃料旨在通过先进处理技术显著提升热值输出,减少对煤炭等传统能源的依赖,从而有效缓解环境污染,推动绿色可持续发展。简而言之,探索高效、环保的生物质燃料制备技术,旨在实现能源结构的优化与环境的友好保护,是当前研究的热点与趋势。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供一种常温低压生物质颗粒的制备方法。
2、本发明一方面提供一种生物质颗粒,包括以下质量份的原料:牛粪20-30份、黑松叶10-15份、白杨木屑5-8份、煤渣15-20份、植物油脂8-12份、粘结助剂3-6份、助燃剂1-3份。
3、优选的,所述粘结助剂按以下方法制得:
4、将质量比为1:1:0.3-0.5的玉米秸秆、花生壳、稻壳烘干混合均匀后粉碎过100-200目筛,得到混合粉,将质量比为1:5-8的混合粉和质量分数为40%的双氧水溶液混合均匀,加入0.5m的氢氧化钠溶液调节ph至8-9,在60-80℃下搅拌15-30min;然后在8000-10000rpm下离心3-5min,得到悬浮液,调节悬浮液ph至9-10,加入沉淀剂使悬浮液中的木质素沉淀析出,过滤、干燥粉碎筛分得到粘结助剂。
5、优选的,所述沉淀剂包括质量比为1:0.5-0.8:0.1-0.3的淀粉、氯化钙和碳酸氢钠。
6、优选的,所述沉淀剂和悬浮液的质量比为0.05-0.08:1。
7、优选的,所述助燃剂包括质量比为0.3-0.5:1的硝酸钾和镁粉。
8、本发明另一方面提供一种常温低压生物质颗粒的制备方法,采用如下技术方案:
9、s1、将所述质量份的牛粪、黑松叶、煤渣、白杨木屑、植物油脂、粘结助剂、助燃剂搅拌均匀,粉碎,过100-200目筛,得到混合物;
10、s2、将发酵剂接种于所述混合物中,采用堆积发酵方式发酵,得到发酵物;
11、s3、将所述发酵物挤压成圆柱形颗粒,在100℃下干燥12-24h,制得常温低压生物质颗粒。
12、优选的,所述发酵剂包括质量比为1:0.3-0.5:0.5-0.8费氏丙酸杆菌、蛋白酶和枯草芽孢杆菌。
13、优选的,所述接种方式具体为:将发酵剂稀释于自身10-15倍重量的去离子水中,然后以喷雾形式进行接种。
14、优选的,所述堆积发酵方式具体包括:所述混合物的堆放高度为2-2.5m,经过3-5天的发酵过程。
15、综上所述,本发明具有以下有益效果:
16、本发明有效解决了农作物生物质燃料燃烧热值低的问题,不仅显著提升了农作物废弃物的经济价值,还增强了生物质燃料的能量密度。这促进了资源的最大化循环利用,更在环保领域迈出了坚实步伐,展现出极高的社会推广价值和环境友好性。有效减少对有限且日益枯竭的化石燃料的依赖,为企业带来成本节约的显著优势;作为煤炭、石油等传统能源的绿色替代品,它预示着一条可持续发展的能源新路径,展现出广阔的市场前景和巨大的发展潜力。燃烧速率得到了加速,使得燃料能够更迅速地转化为热能;同时,燃烧过程变得更加充分与彻底,确保了燃料的最大化利用,从而实现了热值的显著提升。
1.一种生物质颗粒,其特征在于,包括以下质量份的原料:牛粪20-30份、黑松叶10-15份、白杨木屑5-8份、煤渣15-20份、植物油脂8-12份、粘结助剂3-6份、助燃剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒,其特征在于,所述粘结助剂按以下方法制得:
3.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒,其特征在于,所述沉淀剂包括质量比为1:0.5-0.8:0.1-0.3的淀粉、氯化钙和碳酸氢钠。
4.根据权利要求2所述的一种生物质颗粒,其特征在于,所述沉淀剂和悬浮液的质量比为0.05-0.08:1。
5.根据权利要求1所述的一种生物质颗粒,其特征在于,所述助燃剂包括质量比为0.3-0.5:1的硝酸钾和镁粉。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的常温低压生物质颗粒的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种常温低压生物质颗粒的制备方法,其特征在于,所述发酵剂包括质量比为1:0.3-0.5:0.5-0.8的费氏丙酸杆菌、蛋白酶和枯草芽孢杆菌,发酵剂与所述混合物的质量比为1:20-25。
8.根据权利要求6所述的一种常温低压生物质颗粒的制备方法,其特征在于,所述接种方式具体为:将发酵剂稀释于自身10-15倍重量的去离子水中,然后以喷雾形式进行接种。
9.根据权利要求6所述的一种常温低压生物质颗粒的制备方法,其特征在于,所述堆积发酵方式具体包括:所述混合物的堆放高度为2-2.5m,经过3-5天的发酵过程。