水浮蓮生物煤及其製造方法
2023-07-11 14:49:31 1
專利名稱：水浮蓮生物煤及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種生物質煤，尤其涉及一種用水浮蓮製備的生物煤及其製造方法。
背景技術：
水葫蘆學名「鳳眼蓮」，為水生漂浮植物，由於水葫蘆繁殖速度極快，通常情況下在 8個月內就能從10棵增至60萬棵，若不及時打撈，會覆蓋水面，堵塞河道，影響航運，阻礙排灌，在汛期阻礙水流，最終腐爛變臭，汙染水質，影響水底生物生長，增加水中二氧化碳濃度，降低水產品產量，破壞了生物多樣性和生態環境，影響了水資源的可持續利用，被列為」 世界十大害草」之一，也被國家環保總局列為首批最危險的16種外來入侵物種之一。因此， 整治和綜合利用水葫蘆課題也引起人們的極大關注。目前，國內外治理水葫蘆主要採用生物天敵、打撈、化學除草劑等方法。適量的水葫蘆有利於淨化水質，過多的水葫蘆則會破壞生態多樣性，而且水葫蘆也是可再生資源，關鍵是科學管理和轉化利用。雖然80年代就開始進行水葫蘆治理利用的研究，但至今主要仍是三種綜合利用水葫蘆的渠道通過發酵轉化，提高水葫蘆蛋白質含量，製成飼料；利用水葫蘆中含有大量氮磷鉀的特點，製作有機、無機複合肥，從中提取營養素，加工提煉食品、保健品、藥品及飼料添加劑。但是，水葫蘆含有較多纖維素，且纖維較短，不是適宜的肥料和造紙的原料；而且水葫蘆的纖維、鉀和氯的含量高，蛋白質等物質含量低，不易被動物利用； 更為嚴重的是被水葫蘆富集於植株體內的汙染物質，經食物鏈各級生物的放大作用不斷積累，最終將危及於人。為了解決上述問題，中國專利申請號200810070807. 7公開了一種以水葫蘆與無煙粉煤製備生物質型煤，其申請日為2008年3月25日，
公開日為2008年8月27日，生物質型煤製備為將無煙粉煤、生物質、粘結劑進行均勻混和，溼法壓製成型製備而成，該方法中， 無煙粉煤65-80份，生物質5-30份，粘結劑5-10份。採用上述方法製備生物質型煤主要還存在以下不足一、上述方法壓制獲得的生物質型煤，由於水浮蓮所含粗纖維較低，燃燒效果不佳，並且燃燒後剩下的灰分大。二、水浮蓮製備生物質煤由於沒有國家標準，造成現有的水浮蓮制生物煤燃燒過程無法控制，不能標準化。三、上述方法中加入的原料主要還是為無煙粉煤，水浮蓮作為輔料，造成生物質煤成本較高。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中以水浮蓮為原料製備生物質煤存在的上述問題，提供一種水浮蓮生物煤及其製造方法，本發明以水浮蓮作為主要原料製備的生物煤，粗纖維含量高，燃燒效果極佳，燃燒後剩下的灰分小，燃燒後的粉料可作為植物肥料用，無環境汙染，不僅能標準化生產，使以水浮蓮作為主要原料製備的生物煤燃燒過程變為可控，還充分利用了水浮蓮，解決了水浮蓮汙染環境的問題。為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下—種水浮蓮生物煤，其特徵在於，所述生物煤的指標為
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揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad ≤ 10%，全水分 Mt
≤ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40% -50%，秸稈脫水至含水率小於 20% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用50-155目篩進行粉碎；c、烘乾將混合料在80-120度溫度下，烘乾至含水率為80-90% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3-5 7-5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力大於15噸下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為 30 1。本發明還包括將樹枝脫水至含水率小於20%，並將脫水後的樹枝採用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎後的樹枝加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本發明還包括將木屑脫水至含水率小於20%，並將脫水後的木屑採用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本發明還包括分別將木屑、樹枝脫水至含水率小於20%，並將脫水後的木屑、樹枝分別採用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑、樹枝分別加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1 1 3 5。所述秸稈包括玉米秸、高粱秸、稻草、麥秸、豆秸、棉稈等。採用本發明的優點在於一、本發明以水浮蓮作為主要原料製備的生物煤，粗纖維含量高，燃燒效果極佳， 燃燒後剩下的灰分小，燃燒後的粉料可作為植物肥料用，無環境汙染，不僅能標準化生產， 使以水浮蓮作為主要原料製備的生物煤燃燒過程變為可控，還充分利用了水浮蓮，解決了水浮蓮汙染環境的問題。二、本發明燃燒後的產物成為標準鉀肥，可以直接還田，作為農作物的肥料使用。三、本發明中加入了秸稈，解決了農業廢棄物，屬於再生能源，並且由於水浮蓮粗纖維含量較低，加入秸稈後形成的混合料其粗纖維含量較高，提高了生物煤的熱值，並且降低了秸稈的運輸成本。四、本發明中可以加入木屑，木屑為林業廢棄物，屬於再生能源，並且由於水浮蓮粗纖維含量較低，加入木屑後提高了生物煤的熱值，並且降低了木屑的運輸成本。五、本發明中可以加入樹枝，樹枝為林業廢棄物，屬於再生能源，並且由於水浮蓮粗纖維含量較低，加入木屑後提高了生物煤的熱值，並且降低了木屑的運輸成本。六、將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40% -50%,秸稈脫水至含水率小於20%，在壓制過程中更加密實，不需要使用添加劑成型，有利於成型，有利於提高生物煤的品質。七、本發明將混合料在80-120度下烘乾至含水率為80-90%，溫度太高會使混合料碳化，溫度太低則影響成型和壓縮比，並且烘乾至含水率為80-90%，有利於壓縮成型。八、本發明中，將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3-5 7-5 並攪拌混合均勻形成混合料，採用此重量比，既保證了成型，又保證了生物煤的熱值和壓縮比。九、本發明中，在壓力大於15噸下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1，採用此壓力和體積比採能達到普通煤的標準熱值，保證其燃燒效果。
具體實施例方式實施例1一種水浮蓮生物煤，生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40%，秸稈脫水至含水率19% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用50目篩進行粉碎；C、烘乾將混合料在80度溫度下，烘乾至含水率為80% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3 7，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力16噸的條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本實施例中的秸稈包括玉米秸。實施例2一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf: 50%-65%，熱量 Qnet, :3500-5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt 彡 20% /M0一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為50%，秸稈脫水至含水率15% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用155目篩進行粉碎；C、烘乾將混合料在120度溫度下，烘乾至含水率為90% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為5 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力為20噸的條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本實施例中的秸稈包括高粱秸。實施例3一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為45%，秸稈脫水至含水率13% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用100目篩進行粉碎；
C、烘乾將混合料在100度溫度下，烘乾至含水率為85% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力為20噸的條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本發明還包括將樹枝脫水至含水率19%，並將脫水後的樹枝採用155目篩進行粉碎，再將粉碎後的樹枝加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為稻草。實施例4一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40% %，秸稈脫水至含水率12% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用50目篩進行粉碎；c、烘乾將混合料在80-120度溫度下，烘乾至含水率為89% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力為25噸條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本發明還包括將木屑脫水至含水率15%，並將脫水後的木屑採用50目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為麥秸。實施例5—種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為41%，秸稈脫水至含水率14% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用120目篩進行粉碎；c、烘乾將混合料在110度溫度下，烘乾至含水率為81% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力為30噸條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本發明還包括分別將木屑、樹枝脫水至含水率16%，並將脫水後的木屑、樹枝分別採用120目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑、樹枝分別加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1 1 3 5。本實施例中的秸稈為豆秸。實施例6一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為42%，秸稈脫水至含水率17% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用155目篩進行粉碎；c、烘乾將混合料在110度溫度下，烘乾至含水率為85% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力為25噸條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本發明還包括分別將木屑、樹枝脫水至含水率17%，並將脫水後的木屑、樹枝分別採用155目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑、樹枝分別加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1 1 3 5。本實施例中的秸稈為棉稈。實施例7一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為50%，秸稈脫水至含水率11% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用50目篩進行粉碎；c、烘乾將混合料在120度溫度下，烘乾至含水率為90% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力為觀噸條件下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為30 1。本發明還包括將木屑脫水至含水率為11%，並將脫水後的木屑採用50目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為高粱秸。實施例8一種水浮蓮生物煤，所述生物煤的指標為揮發分Vdaf 50% _65%，熱量 Qnet, :3500_5000KJ/kg，灰分 Ad 彡 10%，全水分 Mt
^ 20% /M。一種水浮蓮生物煤的製造方法，包括如下步驟
a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40%%，秸稈脫水至含水率為10% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用50目篩進行粉碎；c、烘乾將混合料在120度溫度下，烘乾至含水率為80% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為4 5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力30噸下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為 30 1。本發明還包括將樹枝脫水至含水率為10%，並將脫水後的樹枝採用50目篩進行粉碎，再將粉碎後的樹枝加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:4:5。本實施例中的秸稈為棉稈。本發明棒狀成型燃料密度> 0. 8噸/立方米，顆粒狀成型燃料密度彡1噸/立方米。大約1. 2噸「秸稈煤」相當於1噸普通煤炭。本發明中添加的秸稈、木屑和樹枝，是根據植物源料本身的化學組成成份，按工業分析成份，多種植物混合配製，經機械設備壓製成型的再生能源產品生物煤。由於植物本身的化學組成成份不同，任意組合將直接影響產品質量。因此，必須根據植物本身的化學組成成份，按工業分析成份多種植物混合配製生產。可根據不同地區秸稈、植物的不同產量，型成固定的、可調整的、任意變換原料的生產方法。本發明可徹底解決「水浮蓮」這一大公害， 可變害為利、變廢為寶，是解決目前產品不穩定、單一原料生產、原料供應不足、運輸成本、 產品值量標準等阻礙「生物煤」、「顆粒燃料」再生新能源產品具體而有效的重要措施。顯然，本領域的普通技術人員根據所掌握的技術知識和慣用手段，根據以上所述內容，還可以作出不脫離本發明基本技術方案的多種形式，這些形式上的變換均在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種水浮蓮生物煤，其特徵在於，所述生物煤的指標為揮發分 Vdaf ；50 % -65 %，熱量 Qnet, ar :3500-5000KJ/kg,灰分 Ad ≤ 10 %，全水分 Mt ≤ 20% /M。
2.一種如權利要求1所述的水浮蓮生物煤的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟a、脫水分別將水浮蓮擠壓脫水至含水率為40%-50%，秸稈脫水至含水率小於20% ；b、粉碎將脫水後的秸稈和脫水後的水浮蓮分別採用50-155目篩進行粉碎；C、烘乾將混合料在80-120度溫度下，烘乾至含水率為80-90% ；d、混合將粉碎後的秸稈加入粉碎後的水浮蓮中，加入的秸稈與加入的水浮蓮的重量比為3-5 7-5，並攪拌混合均勻形成混合料；e、壓製成型在壓力大於15噸下，將混合料壓製成型生物煤，壓製成型的體積比為 30 1。
3.根據權利要求2所述的水浮蓮生物煤的製造方法，其特徵在於還包括將樹枝脫水至含水率小於20%，並將脫水後的樹枝採用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎後的樹枝加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為 1:4:5。
4.根據權利要求2所述的水浮蓮生物煤的製造方法，其特徵在於還包括將木屑脫水至含水率小於20%，並將脫水後的木屑採用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為 1:4:5。
5.根據權利要求2所述的水浮蓮生物煤的製造方法，其特徵在於還包括分別將木屑、 樹枝脫水至含水率小於20%，並將脫水後的木屑、樹枝分別採用50-155目篩進行粉碎，再將粉碎後的木屑、樹枝分別加入混合料中並攪拌均勻的步驟，粉碎後的木屑、樹枝的加入量與秸稈和水浮蓮的重量比為1:1:3:5。
6.根據權利要求2-5中任一所述的水浮蓮生物煤的製造方法，其特徵在於所述秸稈包括玉米秸、高粱秸、稻草、麥秸、豆秸、棉稈等。
全文摘要
本發明公開了一種水浮蓮生物煤，生物煤的指標為揮發分Vdaf50％-65％，熱量Qnet，ar3500-5000kJ/kg，灰分Ad≤10％，全水分Mt≤20％/M。本發明以水浮蓮作為主要原料製備的生物煤，粗纖維含量高，燃燒效果極佳，燃燒後剩下的灰分小，燃燒後的粉料可作為植物肥料用，無環境汙染，不僅能標準化生產，使以水浮蓮作為主要原料製備的生物煤燃燒過程變為可控，還充分利用了水浮蓮，解決了水浮蓮汙染環境的問題。
文檔編號C10L5/44GK102191103SQ20101012342
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優先權日2010年3月12日
發明者劉一 申請人:劉一