CN104388140B - 一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物质成型燃料技术领域，提供了一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法，包括如下步骤：原料预处理、辊压浆料制备、辊压浆料粘度调节、连续辊压和干燥收卷。还可以根据实际需要进行轧压、二次辊压和基材分离等处理步骤。本发明具有生产效率高、通用性广，成本低廉和后处理加工便捷的特点。

Description

一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法

技术领域

本发明涉及生物质成型燃料领域，特别涉及一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法。

背景技术

随着经济的发展。能源和环境问题已成为全球关注的焦点，传统的诸如煤、石油和天然气等化石能源由于日益枯竭带来的能源危机和其燃烧产生的污染问题日益突出，开发洁净的可再生能源迫在眉睫。生物质是一种多样性的能源资源，来源广泛，应用简单，作为一种有效的替代能源具有良好的应用前景。近些年来，利用林木加工废弃物，秸杆等粉碎加工后制成生物质颗粒燃料的研究和应用也逐渐增加，在生物质成型燃料的形态上，目前生物质能源主要通过直接挤压成型直接形成条状、颗粒状或块状，应用受到局限，存储和搬运难度大；在成型工艺上，主要采用压制成型方式，压制难度大，加工困难，连续化生产程度低；在制造成本上，为获得高致密生物质成型燃料需要针对压制设备针对开发，投入成本大，生产通用性和灵活性低。

发明内容

本发明针对生物质成型燃料传统的条状、颗粒状或块状压制成型工艺，采用连续辊压式制造生物质成型燃料，突破生物质成型燃料原有产品形态的制约，具有生产效率高、通用性广，成本低廉和后处理加工便捷的特点。

本发明的内容为：

本发明所述的一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法包括如下步骤：

第一步、原料预处理，以农业废弃物、木质素和/或油料作物废弃物作为生物质原料，去除杂质，然后进行粉碎、过筛，过筛目数为10～100目，得到待加工的原料粉末；

第二步、辊压浆料制备，按照质量配比分别称取80～90%第一步所得的原料粉末、6～10%纤维类粘合剂和2～5%生石灰，转移置入搅拌桶中，加入一定量的去离子水调节搅拌机的转速，把搅拌桶固定在搅拌机上，设定搅拌时间，搅拌均匀，得到待处理的辊压浆料；

第三步、辊压浆料粘度调节，根据浆料的粘稠程度，用去离子水和生石灰调节第二步所得的浆料的粘度为2000～10000mPa·S，得到待连续辊压的浆料；

第四步、连续辊压，把第三步所得的浆料转移至辊式涂布机的辊式涂布头中，以软质纤维纸作为基材，调节涂布速度和涂布间隙，控制涂布厚度，连续辊压把生物质原料按照工艺厚度要求涂布在基材上，得到涂有生物质原料层的生物质原料带；

第五步、干燥收卷，把第四步连续辊压完成所得的生物质原料带按照一定的走速经过烘箱进行干燥，在涂布末端进行卷状收卷，得到最终的连续辊压式生物质成型燃料。

通过采用连续辊压的方法把生物质原料涂布在基材上，各个工序独立，实现连续化生产，有效提高生产效率，方便生物质原料的规模化生产；同时，连续辊压的方法制备的生物质成型燃料为带状，方便收卷处理，最终收卷形成致密的圆柱状，既有利于整体搬运，也在实际存储中方便封闭防潮处理。此外，在实际使用中，可以根据客户的需求在收卷中形成不同半径的收卷，收卷的半径与锅炉的入料口一致。

进一步，第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括通过轧机进行轧压处理步骤，通过轧压处理，可以进一步提高生物质成型燃料的致密性，收卷后更加紧密，有效提高生物质燃料的燃烧时间。

进一步，第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括基材分离处理步骤，把基材和生物质层进行分离，并分别收卷。通过基材分离处理，可以对基材进行重复利用，有效节约制造成本。

进一步，第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括二次辊压步骤，把第五步所得的涂有生物质原料层的生物质原料带作为基材进行二次辊压。通过二次辊压，可以进一步加大生物质原料层的厚度，提高基材的利用率，节约制造成本。

优选地，第四步所述辊式涂布机的涂布头类型为压榨辊压涂布头、逆转辊压涂布头、传递辊压涂布头或凹辊辊压涂布头，可以根据实际需要灵活选用涂布头，满足不同规模的生产需求。

优选地，所述农业废弃物包括秸秆、玉米芯、甘蔗渣、藻类和水葫芦中的一种或一种以上的混合物，来源广泛，成本低廉。

优选地，所述木质素包括木块、木屑和树皮中的一种或一种以上的混合物，所述油料作物废弃物包括棉籽、麻籽和油桐中的一种或一种以上的混合物，来源广泛，成本低廉。

所述纤维类粘合剂为废纸浆和/水解纤维，来源广泛，成本低廉。

本发明的有益效果是：

第一、生产效率高，通过连续辊压涂布式生产，各工序分离彼此不受影响，显著提高生产效率；

第二、应用面广，通过对生物质原料带进行收卷，形成卷状的生物质成型燃料，突破传统的块状、颗粒状在应用层面的制约；

第三、成本低廉，选用的原料为常规原料节省原料成本，采用的设备均为常规设备无需较大的设备投资节省设备投资成本，且可以通过二次辊压和基材分离进一步降低制造成本；

第四、后处理加工便捷，卷状的生物质原料方便搬运和存储，且可以根据需要灵活进行轧压、二次辊压和基材分离等后续处理。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述：

本发明所述的一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法包括如下步骤：

第一步、原料预处理，以农业废弃物、木质素和/或油料作物废弃物作为生物质原料，所述农业废弃物包括秸秆、玉米芯、甘蔗渣、藻类和水葫芦中的一种或一种以上的混合物，所述木质素包括木块、木屑和树皮中的一种或一种以上的混合物，所述油料作物废弃物包括棉籽、麻籽和油桐中的一种或一种以上的混合物，去除杂质，然后进行粉碎、过筛，过筛目数为10～100目，得到待加工的原料粉末；

第二步、辊压浆料制备，按照质量配比分别称取80～90%第一步所得的原料粉末、6～10%纤维类粘合剂和2～5%生石灰，所述纤维类粘合剂为废纸浆和/水解纤维，转移置入搅拌桶中，加入一定量的去离子水调节搅拌机的转速，把搅拌桶固定在搅拌机上，设定搅拌时间，搅拌均匀，得到待处理的辊压浆料；

第三步、辊压浆料粘度调节，根据浆料的粘稠程度，用去离子水和生石灰调节第二步所得的浆料的粘度为2000～10000mPa·S，得到待连续辊压的浆料；

第四步、连续辊压，把第三步所得的浆料转移至辊式涂布机的辊式涂布头中，所述辊式涂布机的涂布头类型为压榨辊压涂布头、逆转辊压涂布头、传递辊压涂布头或凹辊辊压涂布头；以软质纤维纸作为基材，调节涂布速度和涂布间隙，控制涂布厚度，连续辊压把生物质原料按照工艺厚度要求涂布在基材上，得到涂有生物质原料层的生物质原料带；

第五步、干燥收卷，把第四步连续辊压完成所得的生物质原料带按照一定的走速经过烘箱进行干燥，在涂布末端进行卷状收卷，得到最终的连续辊压式生物质成型燃料。

进一步，第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括通过轧机进行轧压处理步骤。

进一步，第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括基材分离处理步骤，把基材和生物质层进行分离，并分别收卷。

进一步，第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括二次辊压步骤，把第五步所得的涂有生物质原料层的生物质原料带作为基材进行二次辊压。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步、原料预处理，以农业废弃物、木质素和/或油料作物废弃物作为生物质原料，去除杂质，然后进行粉碎、过筛，过筛目数为10～100目，得到待加工的原料粉末；

第二步、辊压浆料制备，按照质量配比分别称取80～90%第一步所得的原料粉末、6～10%纤维类粘合剂和2～5%生石灰，转移置入搅拌桶中，加入一定量的去离子水调节搅拌机的转速，把搅拌桶固定在搅拌机上，设定搅拌时间，搅拌均匀，得到待处理的辊压浆料；

第三步、辊压浆料粘度调节，根据浆料的粘稠程度，用去离子水和生石灰调节第二步所得的浆料的粘度为2000～10000mPa·S，得到待连续辊压的浆料；

第四步、连续辊压，把第三步所得的浆料转移至辊式涂布机的辊式涂布头中，以软质纤维纸作为基材，调节涂布速度和涂布间隙，控制涂布厚度，连续辊压把生物质原料按照工艺厚度要求涂布在基材上，得到涂有生物质原料层的生物质原料带；

第五步、干燥收卷，把第四步连续辊压完成所得的生物质原料带按照一定的走速经过烘箱进行干燥，在涂布末端进行卷状收卷，得到最终的连续辊压式生物质成型燃料。

2.根据权利要求1所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括通过轧机进行轧压处理步骤。

3.根据权利要求1所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括基材分离处理步骤，把基材和生物质层进行分离，并分别收卷。

4.根据权利要求1所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：第五步制备所得的卷状生物质成型燃料还包括二次辊压步骤，把第五步所得的涂有生物质原料层的生物质原料带作为基材进行二次辊压。

5.根据权利要求2～4任一项权利要求所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：第四步所述辊式涂布机的涂布头类型为压榨辊压涂布头、逆转辊压涂布头、传递辊压涂布头或凹辊辊压涂布头。

6.根据权利要求5所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：所述农业废弃物包括秸秆、玉米芯、甘蔗渣、藻类和水葫芦中的一种或一种以上的混合物。

7.根据权利要求5所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：所述木质素包括木块、木屑和树皮中的一种或一种以上的混合物，所述油料作物废弃物包括棉籽、麻籽和油桐中的一种或一种以上的混合物。

8.根据权利要求5权利所述的连续辊压式生物质成型燃料制备方法，其特征在于：所述纤维类粘合剂为废纸浆和/水解纤维。