农作物秸秆高值化燃料制备关键技术及装置
来源项目
自主研发
技术分类
资源化与综合利用-农业废物
适用对象及范围
一种生物质燃料的制备技术属发明专利新技术，该项新技术及产品流程短、环保好、应用广、效益高，形成了品质高的生物质制备装置和制备技术，属国家产业发展鼓励类环保项目，可广泛应用于秸秆循环利用领域，也可应用于森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶、木屑、花生苗、花生壳等。
解决的难点问题
1、解决了目前国内普遍直接粉碎成型，粉碎再次粉碎，第一次粉碎采用研磨式粉碎，研磨的压力为5-12Mpa，粉碎成粒径5-8mm，二次粉碎采用球磨粉碎，球磨转速为800-1000r/min，有利于后续的压缩成型的粘结，提升压缩成型 。
2. 通过技术的改进和过滤功能的秸秆挤压成型装置，将收购来的水稻秸秆含水率差异较大，机器在进行压缩时，如果不能准确调整压缩比，就会造成生产出来的燃料棒质量不一、成型规格不一会影响燃料的热值。通过改变环模出料孔径长度，根据秸秆的原材料水分调整压缩比，来满足生产要求，改进后效果出料更加顺畅，成型率、品质更高。
基本原理
本制备方法采用两次粉碎工艺：第一次采用研磨对秸秆进行物理处理，有利于破木质素和纤维素的结构，起到预软化木质素和纤维素的作用，同时有利于后续的压缩成型的粘结，提升压缩效率，二次粉碎采用球磨，有利于固体颗粒表面易出现裂纹，有利于后续压缩成型颗粒之间的粘附和嵌合，提高粘结力，结合两次压缩工艺，且第二次压缩采用冷压缩工艺，具有原料适用性广，设备系统简单，可移动性强，颗粒成型能耗低、成本低的优点；同时锥辊式成型机在保持力的稳定下，具有易脱模，能耗小的优点，制备出的生物质燃料的低位发热量远大于标准的13.7M.J.Kg‑1。。
技术描述（创新点及优势）
1.采用冷压缩成型具有原料适用性广，设备系统简单，可移动性强，颗粒成型能耗低、成本低的优点；具有易脱模，能耗小的优点。
2.采用生物质燃料和混合共混后进行压缩成型，混料中的酒精具有增加湿度为后续冷压缩成型提供帮助，同时酒精具有提高生物质燃料的燃烧值的作用，提高整个燃料的燃烧品质，且环保无污染，淀粉在加热状态下粘度增加，具有粘合左右，提高粘合性能，蛭石粉受热易膨胀，提高燃料在燃烧时与空气的接触量，提高燃烧率和充分燃烧效率。
3.采用两次粉碎工艺，第一次采用研磨对秸秆进行物理处理，有利于破木质素和纤维素的结构，起到预软化木质素和纤维素的作用，同时有利于后续的压缩成型的粘结，提升压缩效率，二...
技术推广应用情况
目前技术产品已批量生产，年处理农作物秸秆6万吨，生增加销售业绩40%以上，并在安徽、江苏、浙江等地推广应用，实际应用效果好。
技术产品已得到市场用户认可。从目前我公司洽谈项目意向统计来看，全国已有13个省市表示了合作意向。如：山东省、河南省、黑龙江省、吉林省、辽宁省等。
应用案例名称
一种生物质燃料的制备装置和制备方法，采用两次粉碎工艺参数如下:第一次粉碎采用研磨式粉碎，研磨的压力为5-12M
成粒径5-8mm，二次粉碎采用球磨粉碎，球磨转速为800-1000r/min；第一次采用研磨对秸秆进行物理处理，有利于破木质素和纤维素的结构，起到预软化木质素和纤维素的作用，同时有利于后续的压缩成型的粘结，提升压缩效率，二次粉碎采用球磨，有利于固体颗粒表面易出现裂纹，有利于后续压缩成型颗粒之间的粘附和嵌合，提高粘结力。
案例地址
安徽省芜湖市南陵县开发区
案例规模
3万吨
项目投运时间
2020.4
验收情况
2022.3中国高科技产业化研究会
工艺流程
田间打捆→秸秆收集→运输→粉碎→烘干→通过压辊和环模在轮态下挤压成→输送到料仓冷却→成品装袋→入库 。效果：1.运营维护成本低。全程自动化控制，使运营维护生产成本大幅降低。正常生产情况下，同比可降低40%以上。
2.本项目制备的高值化生物质燃料在料风比自动化控制的条件下，可实现低温（≈800℃）免结渣、环保高热效（热效率≥90%）燃烧。
3.燃烧效率高，既能能节约生物质燃料使用量，还能大幅提升生物质燃料的使用效率，产生的灰装粉末吹入固废收集仓，用于农业肥料原料，实现了资源化高效利用。
污染防治效果和达标情况
一、秸秆经过晾干处理无反应性、无毒性、无
氨气等气体释放；
二、生产过程中产生的固体废物灰状粉末，由
鼓风机将其吹入固废收集仓，直接用于农业肥料原料返农田。
二次污染治理情况
本项技术无废水排放，无气体排放，产生的固体废物灰状粉末，由鼓风机将其吹入固废收集仓，直接用于农业肥料原料返农田。
碳排放情况
一、本项技术产品在工艺处理过程中不需任何燃料，无废水、废气排放，在粉碎和成型挤压中只产生的固体废物，主要为灰状粉末，灰状粉末产生后由鼓风机将其吹入固废收集仓，直接用于农业肥料原料返农田。二、本项技术产品燃烧效率高，既能能节约生物质燃料使用量，还能大幅提升生物质燃料的使用效率，产生的灰装粉末吹入固废收集仓，用于农业肥料原料，对大气环境无二次污染。
能源、资源节约和综合利用情况
年利用农作物秸秆6万吨，产出生物燃料4.5万吨，可替代标准煤3.3万吨 。
投资费用
项目工程总投资1056万元，设备总投资300万元，单位处理能力投资费用1000万元
运行费用
本项目年物耗费1134.2万元，能耗40.8万元，人员工资27.5万元，设备折旧23.4万元，维修费5.1万元运行费用20.1万元。
经济收益
.本项发明能有效带动生物质固化产业发展，不仅能创造大量社会就业岗位，还能为农民带来稳定、可靠的经济收入来源。2.本项发明具有投资回报即时性、投资利润率高的显著特点，经济可行。
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