本方案涉及一種生物質燃料，尤其涉及一種木屑顆粒機壓制的環保型竹質生物質顆粒燃料及其制備方法，木屑顆粒機壓制的楊木木屑顆粒燃料如下所示：
背景技術
面對化石能源危機和全球生態環境的破壞等問題的日益突出，開發可再生的生物質清潔能源已成為現今世界經濟發展的主要動力。我國是一個生物質資源利用的大國，各種生物質資源十分豐富，如農作物秸稈和林業剩余物。這些生物質資源的傳統的利用方式是直接燃燒，造成了能量轉化效率低，資源消耗大等缺點。近年來，人們開始研究了利用農作物秸稈和林木廢棄物生產生物質顆粒燃料的方法，如中國專利公開了利用農作物秸稈、農作物殼、植物根莖、雜草、竹木枝葉、鋸木屑、禽畜糞便等生物質燃料和紅薯或馬鈴薯混合壓制粒狀或條狀的成型燃料。中國專利公開了利用林木剩余物制備生物質顆粒燃料的方法。該燃料是將林木廢棄物經削片、粉碎、篩選、烘干、顆粒機造粒、冷卻等工序生產的符合環境保護放的質量優良、價格合理的燃料。
竹材是我國一種資源豐富、分布范圍廣、生長速度快的生物質資源，是開發竹材固體生物質能源的潛在生物質資源。目前關于利用竹材生產生物質顆粒燃料的信息很少。但竹材是我國一種資源豐富、分布范圍廣、生長速度快的生物質資源，是開發竹材固體生物質能源的潛在生物質資源。國內在生物碳的制備技術一般是450～600℃的條件下進行，造成了生物質材料內化學成分的高度熱降解，不僅需要消耗更多的能量，而且生物碳的燃燒熱值也會顯著降低。
方案內容
本方案的目的就在于提供一種解決上述問題，利用竹材與造紙黑液木質素混合的環保型竹質生物質顆粒燃料及其制備方法。
為了實現上述目的，本方案采用的技術方案是：一種環保型竹質生物質顆粒燃料，所述生物質原料是由竹材材料和造紙黑液木質素混合而成，所述竹材材料是由竹材或竹材加工剩余物或其二者的混合物；
作為優選，所述竹材材料采用一種或多種竹材或其竹材加工剩余物組成；
作為優選，所述竹材材料與造紙黑液木質素的質量比小于10：1，所述竹材材料與造紙黑液木質素的質量比為20：1時效果最佳；現在的生物質顆粒燃料生產過程中很少添加粘結劑，目的是降低成本和環保。只通過材料內的半纖維素和木質素在成型過程中發生塑性流動，將顆粒粘結到一起。但由于竹材強度大，利用竹材制備的生物質顆粒燃料的機械性能低。國內目前有許多竹漿造紙企業，造紙黑液木質素是此類企業的剩余物，目前無法利用，造成環境污染。在生物質顆粒燃料成型過程中，正好利用造紙黑液木質素提高生物質顆粒燃料的機械強度，也有利于造紙企業的廢液處理，提高利潤，降低環境污染。
作為優選，所述的環保型竹質生物質顆粒燃料的長度在3～50mm，直徑在3～20mm、含水率小于10%、灰分值低于10%、燃燒熱值應大于17500J/g。
一種環保型竹質生物質顆粒燃料制備方法，方法步驟如下，
a．采用生物碳低溫碳化技術，將竹材材料在碳化溫度200～300℃和隔氧條件下進行碳化；生物質材料的典型特點是水分和揮發成分高，這些物質導致生物質材料的燃燒過程不穩定，很難控制其燃燒的過程。并且，這些物質在燃燒的過程中需要吸收熱量發生降解，導致材料燃燒熱值降低，所以采用了低溫碳化技術，碳化溫度不能過高，會導致生物質材料成分的熱降解，降低其機械性能。同時，要在隔氧的條件下碳化，防止材料在碳化的過程中燃燒。碳化后，生物質材料的水分和揮發分降低，燃燒熱值增加，點燃溫度提高，燃燒穩定性增強，可與煤炭進行混合燃燒；而且碳化處理后，材料的強度有所降低，導致后期的材料粉碎過程中能節省很多的能量，減少成本；
b．將所述竹材材料須經粉碎，粉碎后的生物質原料可是顆粒狀或纖維狀材料；
c．經篩選機選取粒徑在5mm以下的生物質原料；
d．將竹材材料經調濕處理，調濕后的含水率在25%以下；
e．再將竹材材料與造紙黑液木質素按比例均勻混合；
f．再將生物質原料經過生物質顆粒成型機壓制而成，再進行密封包裝。
與現有技術相比，本方案的優點在于：本方案在不添加任何化學粘結劑的情況下，利用竹材和竹材造紙黑液木質素生產出一種節能、環保，發熱量高的生物質固體燃料。該燃料的性能可滿足美國和歐洲標準的性能要求，可產生較好的經濟效益、環境效益和社會效益。該產品使用時，發熱量高，灰分低，符合環境保護要求，是中國具有商業化開發潛力的生物質固體燃料，具有較好的經濟效益、社會效益和環境效益。
具體實施方式
下面將對本方案作進一步說明。
實施例：利用小型的常溫滾壓式生物質顆粒成型機制備竹材生物質顆粒燃料。
竹材生物質顆粒燃料的制備過程如下：
毛竹材料利用木材粉碎機制備竹材顆粒，并利用機械篩選機選取粒徑小于3.0mm的竹材顆粒。
采用生物碳低溫碳化技術，將竹材材料在碳化溫度200-300℃和隔氧條件下進行碳化。
將上述竹材生物質顆粒的含水率調節到16%左右。
將上述竹材生物質顆粒與竹材造紙廢液按質量比20：1混合均勻。
利用生物質顆粒成型機制造竹質顆粒燃料，制造過程中沒添加任何的化學粘結劑。
將竹材生物質顆粒燃料放置在干燥的環境中自然干燥一段時間，使其含水率和幾何尺寸達到平衡。
竹材生物質顆粒燃料為圓柱體，長度約為12mm左右，直徑約為6mm左右。
竹材生物質顆粒燃料的堆積密度約為0.65g/cm3。
竹材生物質顆粒燃料的含水率約為5.0%左右。
竹材生物質顆粒燃料的機械強度滿足美國顆粒燃料協會《民用／商用生物質顆粒燃料》的要求。
竹材生物質顆粒燃料的灰分含量約為3.0%。
竹材生物質顆粒燃料的燃燒熱值約為18460J／g，大于德國標準《木質生物質顆粒燃料》中規定的商業化生物質顆粒燃料燃燒熱值(17500J/g)的最低要求。
以上對本方案所提供的一種環保型竹質生物質顆粒燃料及其制備方法進行了詳盡介紹，本文中應用了具體個例對本方案的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本方案的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本方案的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，對本方案的變更和改進將是可能的，而不會超出附加權利要求所規定的構思和范圍，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本方案的限制。
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