专利名称：马铃薯渣-秸秆共混生物燃料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种以马铃薯渣和秸秆为主要原料的固体生物燃料及其制备方法。
背景技术：
马铃薯渣是马铃薯淀粉抽提过程中产生的废渣，主要含有水、细胞碎片和残余淀粉颗粒。鲜薯渣含水量高达90%左右，但由于水分呈与大分子物质结合态，故表现出典型胶体的理化特性，不具备液态流体性质。中国淀粉工业协会统计数据显示，全球马铃薯渣的年排放量在1. 2亿吨以上，其中我国马铃薯渣的年排放量大约为1000万吨。由于现行处理方法存在不足，时至今日，将马铃薯渣排放于农田依然是世界各国马铃薯淀粉企业处理薯渣的最主要方法，这不仅破坏了生态环境，而且造成生物资源的严重浪费。发展一种低碳环保、操作简便、应用前景广阔的新型马铃薯渣综合利用技术是摆在环保部门和马铃薯淀粉生产企业面前的当务之急。生物质固化成型技术是将各类松散的生物质原料(主要是农作物秸秆、农产品加工废弃物、林木加工废弃物等)用机械加压(加热或不加热)的方法，使原来松散、无定形的原料压缩成密度较大的固体成型燃料。根据主要工艺特征的差别，可将这些工艺从广义上分为碳化成型、热压成型、常温湿压成型和冷压成型。2006年国内马铃薯淀粉加工的龙头企业 北大荒薯业集团公司利用薯渣与掺入的粘合剂和助燃剂在300°C高温下共混，碳化成型为燃点200°C左右、发热量4000 4500Kcal/Kg、灰份5%。左右的条状空心薯渣碳棒， 使马铃薯渣生物质能固化研究取得了实质性进步。但碳化成型技术同应用广泛的热压成型技术一样需要较高热能补偿马铃薯渣结合水的汽化热，消耗大量煤炭、电力资源，且燃烧装置昂贵，故未能在行业内推广。而冷压成型工艺在常温下采用高压促使生物质固化成型，具有能耗低、密度大、燃烧值高等优势，在马铃薯渣生物质燃料固化研究中具有良好的发展前景。但冷压成型对原料的水分含量有严格的限制，由于马铃薯渣结合水含量很高，不利于高压成型，所以迄今为止此项技术未在马铃薯渣生物质能化研究中得以应用。统计数据显示，我国农业秸秆年产量超过6亿吨，结构疏松、含水量少，能量密度低。本发明巧妙利用马铃薯渣和秸秆各自的理化特征，使秸秆与马铃薯渣共混，配合适当的助剂，既可有效降低马铃薯渣水分含量，利于冷压成型，又能提高成型燃料的燃烧性能，实现马铃薯渣与秸秆的高效能源化利用，对生态环境保护、调整淀粉产业结构及循环经济的发展具有积极促进作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种以马铃薯渣和秸秆为主要原料，配以适当助剂的固体生物燃料及其制备方法。本发明的原料配比及制备工艺包括下列步骤(1)秸秆粉碎选用水分含量小于14%的秸秆，经粉碎机粉碎至10 30目备用。本发明涉及的与马铃薯渣共混的秸秆可以是一种作物的秸秆，也可以是多种作物的秸秆。
(2)混料新鲜马铃薯渣经初步脱水处理后，与秸秆、KNO3和Al2O3混合。脱水马铃薯渣、秸秆、KNO3和Al2O3的混合比例为1 5 12 0.05 0.12 0. 05 0. 15 ；也可选用陈旧晾晒的马铃薯渣与秸秆、KNOjnAl2O3混合，具体比例为1 2 12 0. 05 0. 12 0. 03 0. 15。(3)冷压固化成型将O)中所述混合物在材料试验机的成型模具中冷压成型，成型压力为30 50KN，保型时间为10 20S。(4)后期干燥处理成型后的燃料倒模后，须经自然风干燥和晾晒，使水分含量低于14%即可作为燃料使用。在不添加任何液体助燃剂的情况下，此种燃料的点火时间为6 8min，热值可达 4000 4700大卡。本发明与现有马铃薯渣资源化利用技术相比具有成本低、制备工艺简单安全、便于民用和工业化生产、可短时间内实现马铃薯渣的转化利用、促进马铃薯淀粉工厂节能增效和有效保护生态环境等优点。实施例1马铃薯渣-秸秆共混生物燃料的制备工艺⑴秸秆粉碎选用水分含量小于14%的秸秆，经粉碎机粉碎至10 30目备用。本发明涉及的与马铃薯渣共混的秸秆可以是一种作物的秸秆，也可以是多种作物的秸秆。(3)混料新鲜马铃薯渣经初步脱水处理后，与秸秆、KNO3和Al2O3混合。脱水马铃薯渣、秸秆、KNO3和Al2O3的混合比例为1 5 12 0.05 0.12 0. 05 0. 15 ；也可选用陈旧晾晒的马铃薯渣与秸秆、KNOjnAl2O3混合，具体比例为1 2 12 0. 05 0. 12 0. 03 0. 15。冷压固化成型将(3)中所述混合物在自制成型模具中冷压成型，成型压力为30 50KN，保型时间为10 20S。(4)后期干燥处理成型后的燃料倒模后，须经自然风干燥和晾晒，使水分含量低于14%即可作物燃料使用。在不添加任何液体助燃剂的情况下，此种燃料的点火时间为6 8min，热值可达 4000 4700大卡。
权利要求
1.本发明提供一种以马铃薯渣和秸秆为主要原料，配以适当助剂的固体生物燃料及其制备方法。本发明的原料配比及制备工艺包括下列步骤(1)秸秆粉碎选用水分含量小于14%的秸秆，经粉碎机粉碎至10 30目备用。(2)混料新鲜马铃薯渣经初步脱水处理后，与秸秆、KNOjn Al2O3混合。脱水马铃薯渣、秸秆、KNO3 和Al2O3的混合比例为1 5 12 0.05 0.12 0. 05 0. 15 ；也可选用陈旧晾晒的马铃薯渣与秸秆、KNO3和Al2O3混合，具体比例为1 2 12 0. 05 0. 12 0. 05 0. 15。(3)冷压固化成型将O)中所述混合物在材料试验机的成型模具中冷压成型，成型压力为30 50KN，保型时间为10 20S。(4)后期干燥处理成型后的燃料倒模后，须经自然风干燥和晾晒，使水分含量低于14%即可作为燃料使用。在不添加任何液体助燃剂的情况下，此种燃料的点火时间为6 8min，热值可达4000 4700大卡。
2.本发明涉及的与马铃薯渣共混的秸秆可以是一种作物的秸秆，也可以是多种作物的秸秆。
全文摘要
本发明的目的是提供一种以马铃薯渣和秸秆为主要原料，配以适当助剂的固体生物燃料及其制备方法。制备工艺包括秸秆粉碎、混料、冷压固化成型和后期干燥处理。在不添加任何液体助燃剂的情况下，此种燃料的点火时间为6～8min，热值可达4000～4700大卡。本发明与现有马铃薯渣资源化利用技术相比具有成本低、制备工艺简单安全、便于民用和工业化生产、可短时间内实现马铃薯渣的转化利用、促进马铃薯淀粉工厂节能增效和有效保护生态环境等优点。
文档编号C10L5/44GK102382703SQ20111028695
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者王拓一 申请人:齐齐哈尔大学