(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105238475 A (43)申请公布日 2016.01.13
(21)申请号 201510668267.2(22)申请日 2015.10.17
(71)申请人李素影
地址235000 安徽省淮北市杜集区高岳镇镇
直居委会高岳路599号(72)发明人李素影(51)Int.Cl.
C10L 5/42(2006.01)C10L 5/44(2006.01)C10L 9/12(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页
(54)发明名称
一种基于家禽粪便的生物质燃料及其制备方法(57)摘要
本发明公开了一种基于家禽粪便的生物质燃料及其制备方法，所述一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便50-65份、农林废弃物40-60份、有机硅废料20-35份、氧化剂5-15份、助燃剂5-15份。本生物质燃料的燃烧温度高，可达1100-1200℃，燃烧效率相比普通生物质燃料提高了26%左右；热值可达5100-5300千卡/千克，每吨生物质燃料相当于0.61吨标准煤；燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率可达91.4%，除硝率可达92.1%。
C N 1 0 5 2 3 8 4 7 5 A CN 105238475 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便50-65份、农林废弃物40-60份、有机硅废料20-35份、氧化剂5-15份、助燃剂5-15份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土30-50份、氧化铜10-20份、纳米级二氧化钛粉5-15份、磷酸二铵3-7份、重铬酸钠4-8份、过硼酸钾3-6份、萤石10-15份、纳米级氧化镁粉5-10份、碱性硫酸铝4-8份、二氧化锰3-10份。
2.根据权利要求1所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料，其特征在于，所述一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便55-60份、农林废弃物45-55份、有机硅废料25-30份、氧化剂8-12份、助燃剂8-12份。
3.根据权利要求1所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料，其特征在于，所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土35-45份、氧化铜12-18份、纳米级二氧化钛粉8-12份、磷酸二铵4-6份、重铬酸钠5-7份、过硼酸钾4-6份、萤石12-14份、纳米级氧化镁粉6-8份、碱性硫酸铝5-7份、二氧化锰5-7份。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料，其特征在于，所述一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便58份、农林废弃物50份、有机硅废料28份、氧化剂10份、助燃剂10份。
5.根据权利要求1-4之一所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料，其特征在于，所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土40份、氧化铜15份、纳米级二氧化钛粉10份、磷酸二铵5份、重铬酸钠6份、过硼酸钾5份、萤石13份、纳米级氧化镁粉7份、碱性硫酸铝6份、二氧化锰6份。
6.一种如权利要求1-5任一所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）首先，将家禽粪便进行粗粉碎处理，得到粒径为4-8mm粪便碎料；将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将有机硅废料进行粗粉碎处理，得到粒径为3-4mm有机硅碎料；
（2）然后，将粪便碎料、植物碎料和有机硅碎料并加入氧化剂一起混合均匀，得到含水率60%-65%的混合浆料；
（3）其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为110℃-115℃，时间为55 min -60 min，冷却至室温；
（4）接着，将向微波处理后的混合浆料中加入助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为10%-15%的半成品；
（5）最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径不大于0.6mm的一种基于家禽粪便的生物质燃料。
7.根据权利要求6所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中得到的半成品的含水率为12%。
8.根据权利要求6所述的一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中得到的一种基于家禽粪便的生物质燃料的粒径大小为0.25-0.35mm。
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CN 105238475 A
说 明 书
一种基于家禽粪便的生物质燃料及其制备方法
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技术领域
[0001]
本发明涉及新能源领域，具体是一种基于家禽粪便的生物质燃料及其制备方法。
背景技术
我国农林废弃物资源丰富，目前，农林废弃物松散地分散在大面积范围内，除少部分的农作物秸秆用于家畜饲料、做饭和取暖外，大部分被作为废弃物弃之于田野。农林废弃物的利用方式有很多，其中农林废弃物的直接燃烧是应用最多的利用方式。然而，长期以来由于农林废弃物直接燃烧能源利用效率低，燃烧温度低，限制了其应用范围。工业生产中的各种窑炉加热需要大量能源，是一个巨大的利用市场，然而对燃料的燃烧温度要求1100℃以上，而采用传统燃烧方法的温度只有600-700℃，农林废弃物的成型燃料的燃烧温度也难以超过1000℃，不能适应工业燃料品质的要求；对农林废弃物常规的气化和液化燃料成本高，不能适应工业燃料经济指标的要求。所以，我国每年产生的7亿吨秸秆和2亿吨林业废料，不能进入工业窑炉燃料这个正适合生物质分散性特点的市场。[0003] 同样，家禽废弃物不仅对场地形成了严重的污染,影响到畜禽的健康和企业的生产效益,而且对周边的环境也造成了很大的威胁。如何管理好家禽的废气物，已经是现在家禽养殖者面临的重要问题。概括起来说家禽废弃物主要有臭味、含有灰尘、粉尘的空气、噪音、场内的昆虫、死禽、污水、粪便等。禽粪便污染的后果相当的,处理好了又是很好的肥料,对我们的生产又有着巨大的促进作用。
[0004] 如何有效回收利用农林废弃物以及家禽粪便，是当下一种热门的研究课题；其中，以将农林废弃物制备成生物质燃料最为突出。
[0002]
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于家禽粪便的生物质燃料及其制备方法，以解决上
述背景技术中提出的问题。[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便50-65份、农林废弃物40-60份、有机硅废料20-35份、氧化剂5-15份、助燃剂5-15份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土30-50份、氧化铜10-20份、纳米级二氧化钛粉5-15份、磷酸二铵3-7份、重铬酸钠4-8份、过硼酸钾3-6份、萤石10-15份、纳米级氧化镁粉5-10份、碱性硫酸铝4-8份、二氧化锰3-10份。[0007] 作为本发明进一步的方案：所述一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便55-60份、农林废弃物45-55份、有机硅废料25-30份、氧化剂8-12份、助燃剂8-12份。
[0005]
作为本发明进一步的方案：所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土35-45份、氧化铜12-18份、纳米级二氧化钛粉8-12份、磷酸二铵4-6份、重铬酸钠5-7份、过硼酸钾4-6份、萤石12-14份、纳米级氧化镁粉6-8份、碱性硫酸铝5-7份、二氧化锰5-7份。
[0008]
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CN 105238475 A[0009]
说 明 书
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作为本发明进一步的方案：所述一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便58份、农林废弃物50份、有机硅废料28份、氧化剂10份、助燃剂10份。
[0010] 作为本发明进一步的方案：所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土40份、氧化铜15份、纳米级二氧化钛粉10份、磷酸二铵5份、重铬酸钠6份、过硼酸钾5份、萤石13份、纳米级氧化镁粉7份、碱性硫酸铝6份、二氧化锰6份。
[0011] 本发明还提供一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将家禽粪便进行粗粉碎处理，得到粒径为4-8mm粪便碎料；将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将有机硅废料进行粗粉碎处理，得到粒径为3-4mm有机硅碎料；
（2）然后，将粪便碎料、植物碎料和有机硅碎料并加入氧化剂一起混合均匀，得到含水率60%-65%的混合浆料；
（3）其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为110℃-115℃，时间为55 min -60 min，冷却至室温；
（4）接着，将向微波处理后的混合浆料中加入助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为10%-15%的半成品；
（5）最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径不大于0.6mm的一种基于家禽粪便的生物质燃料。
[0012] 作为本发明进一步的方案：步骤（4）中得到的半成品的含水率为12%。[0013] 作为本发明进一步的方案：步骤（5）中得到的一种基于家禽粪便的生物质燃料的粒径大小为0.25-0.35mm。[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本生物质燃料的燃烧温度高，可达1100-1200℃，燃烧效率相比普通生物质燃料提高了26%左右；热值可达4800-4950千卡/千克，每吨生物质燃料相当于0.61吨标准煤；燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率可达91.4%，除硝率可达92.1%。[0015] （2）本发明为国民经济生产提供了一种低成本的高温能源，能够满足大多数工业加热和窑炉燃料的温度要求，使得生物质燃料能广泛应用于工业能源领域，例如，火力发电、金属熔炼、海水淡化、城镇取暖、石灰烧制、热制空调、工业加热，其应用前景极为广阔。具体实施方式
[0016] 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。[0017] 实施例1
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便50份、农林废弃物60份、有机硅废料20份、氧化剂15份、助燃剂10份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土30份、氧化铜20份、纳米级二氧化钛粉5份、磷酸二铵7份、重铬酸钠4份、过硼酸钾6份、萤石10份、纳米级氧化镁粉5份、碱性硫酸铝8份、二氧化锰3份。一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将家禽粪便进行粗粉碎处理，得到粒径为4-8mm粪便碎料；将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将有机硅废料进行粗粉碎处理，得到粒
[0018]
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CN 105238475 A
说 明 书
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径为3-4mm有机硅碎料；
（2）然后，将粪便碎料、植物碎料和有机硅碎料并加入氧化剂一起混合均匀，得到含水率62%的混合浆料；
（3）其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为110℃-115℃，时间为55min，冷却至室温；
（4）接着，将向微波处理后的混合浆料中加入助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为12%的半成品；
（5）最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径为0.3mm的一种基于家禽粪便的生物质燃料。
[0019] 实施例2
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便58份、农林废弃物50份、有机硅废料28份、氧化剂10份、助燃剂10份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土40份、氧化铜15份、纳米级二氧化钛粉10份、磷酸二铵5份、重铬酸钠6份、过硼酸钾5份、萤石13份、纳米级氧化镁粉7份、碱性硫酸铝6份、二氧化锰6份。[0020] 一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将家禽粪便进行粗粉碎处理，得到粒径为4-8mm粪便碎料；将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将有机硅废料进行粗粉碎处理，得到粒径为3-4mm有机硅碎料；
（2）然后，将粪便碎料、植物碎料和有机硅碎料并加入氧化剂一起混合均匀，得到含水率62%的混合浆料；
（3）其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为110℃-115℃，时间为55min，冷却至室温；
（4）接着，将向微波处理后的混合浆料中加入助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为12%的半成品；
（5）最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径为0.3mm的一种基于家禽粪便的生物质燃料。
[0021] 实施例3
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便65份、农林废弃物40份、有机硅废料35份、氧化剂5份、助燃剂10份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土50份、氧化铜10份、纳米级二氧化钛粉15份、磷酸二铵3份、重铬酸钠8份、过硼酸钾3份、萤石15份、纳米级氧化镁粉5份、碱性硫酸铝8份、二氧化锰3份。[0022] 一种基于家禽粪便的生物质燃料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将家禽粪便进行粗粉碎处理，得到粒径为4-8mm粪便碎料；将农林废弃物进行粗粉碎处理，得到粒径均不大于5mm的植物碎料；将有机硅废料进行粗粉碎处理，得到粒径为3-4mm有机硅碎料；
（2）然后，将粪便碎料、植物碎料和有机硅碎料并加入氧化剂一起混合均匀，得到含水率62%的混合浆料；
（3）其次，对混合浆料进行微波处理，微波处理的温度为110℃-115℃，时间为55min，冷却至室温；
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（4）接着，将向微波处理后的混合浆料中加入助燃剂，混合均匀后晾干，得到含水率为12%的半成品；
（5）最后，将半成品进行精粉碎处理，即得到粒径为0.3mm的一种基于家禽粪便的生物质燃料。
[0023] 对比例1
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便58份、农林废弃物50份、有机硅废料28份、氧化剂10份、助燃剂10份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：氧化铜15份、纳米级二氧化钛粉10份、磷酸二铵5份、重铬酸钠6份、过硼酸钾5份、萤石13份、纳米级氧化镁粉7份、碱性硫酸铝6份、二氧化锰6份。其制备方法与实施例2相同。
[0024] 对比例2
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便58份、农林废弃物50份、有机硅废料28份、氧化剂10份、助燃剂10份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土10份、氧化铜15份、纳米级二氧化钛粉10份、磷酸二铵5份、重铬酸钠6份、过硼酸钾5份、萤石13份、纳米级氧化镁粉7份、碱性硫酸铝6份、二氧化锰6份。其制备方法与实施例2相同。[0025] 对比例3
一种基于家禽粪便的生物质燃料，以干重计，按照重量份的组分为：家禽粪便58份、农林废弃物50份、有机硅废料28份、氧化剂10份、助燃剂10份；所述助燃剂，按照重量份的组分为：凹凸棒粘土100份、氧化铜15份、纳米级二氧化钛粉10份、磷酸二铵5份、重铬酸钠6份、过硼酸钾5份、萤石13份、纳米级氧化镁粉7份、碱性硫酸铝6份、二氧化锰6份。其制备方法与实施例2相同。[0026] 检测实验
（1）以实施例1-3和对比例1-3制备的产品为燃料，利用燃料流态化的特点和粉尘爆炸的原理，将燃料通过气体输送实现燃料和成比例的空气炉外均匀混合，实现生物质的流态化喂入生物质燃料燃烧炉中燃烧。
[0027] （1.1）经检测燃烧温度发现：实施例1-3制备的生物质燃料的燃烧温度可达1100-1200℃；对比例1和对比例2制备的生物质燃料的燃烧温度仅能达到800℃，但其升温速度显著高于实施例1-3；对比例3制备的生物质燃料的燃烧温度仅能达到820℃，且升温速度显著低于实施例1-3；与对比例1-3制备的生物质燃料相比，实施例1-3制备的生物质燃料的利用率提高了26%左右。[0028] （1.2）经检测燃烧尾气发现：实施例1-3制备的生物质燃料，以及对比例1制备的生物质燃料的燃烧尾气均符合国家相关规定，且除硫率可达91.4%，除硝率可达92.1%；对比例2和对比例3制备的生物质燃料的燃烧尾气均不能满足国家相关规定。[0029] （1.3）经检测燃料热值发现：实施例1-3制备的生物质燃料的热值为4800-4950千卡/千克，每吨生物质燃料相当于0.61吨标准煤；对比例1和对比例2制备的生物质燃料的热值不足3500千卡/千克；对比例3制备的生物质燃料的热值不足3700千卡/千克。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下
[0030]
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说 明 书
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做出各种变化。
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