公布日：2023.12.19
申請日：2023.10.19
分類號：C10L5/46(2006.01)I;C10L5/44(2006.01)I;C10L5/40(2006.01)I;B01J2/20(2006.01)I
摘要
本發明公開了一種污泥生物質燃料制備方法，具體包括以下步驟：篩分；干燥和混合；旋風分離；制粒成型；冷卻；篩選；在各個步驟中采用螺旋輸送機、絞龍輸送機和提升機將原料輸送到相應的設備；本發明在生物質燃料成型之前，經過滾筒式烘干機通過熱風進行干燥、旋風分離器將濕氣分離，同時在成型后再次經過旋風分離器第二次將濕氣分離，大大降低了生物質燃料的含水率，極大提高了生物質燃料的效率。成型顆粒燃料密度明顯增大，體積明顯縮小，便于運輸和貯存；同時，體積小，與空氣接觸面積大，利于燃燒。
權利要求書
1.一種污泥生物質燃料制備方法，具體包括以下步驟：S1、篩分:原料通過絞龍輸送機輸送到篩分機進行篩分，去除較大的雜物，保證所有的原料的粒徑為0.5mm以下；S2、干燥和混合:生物質成型燃料對原料的含水量有較嚴格的要求，原料經過篩分后，通過絞龍輸送機輸送到滾筒式烘干機通過熱風進行干燥和混合，使得原料的含水率降低到20％以下。S3、旋風分離:步驟S2中的原料烘干后在傳送的過程中，通過后有大量的濕氣存在，通過旋風分離器將濕氣排走。S4、制粒成型:采用造粒機對原料進行顆粒成型造粒；造粒機的成型壓力為5-10KN,成型溫度為100-110℃，同時保證進入造粒機的原料的含水率在12％～15％之間。S5、冷卻:出料后的生物質時顆粒燃料溫度高達80-90％℃，結構較為松馳，容易破碎，且含有大量的濕氣，經過逆流式冷卻系統和旋風分離器，冷卻至常溫以及將濕氣排走；S6、篩選:經過冷卻后的顆粒燃料，采用振動篩進行篩選，需經過篩選，將碎料篩選出來，確保生物質顆粒燃料的出廠質量。經過篩選出來的碎料，返回到步驟S4進行再造粒。
2.根據權利要求1所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，在各個步驟中采用螺旋輸送機、絞龍輸送機和提升機將原料輸送到相應的設備。
3.根據權利要求1所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，所述污泥生物質燃料，包括30％的木質素、焦炭粉10％、高分子纖維素3％、余量為印染污泥和污水固廢。
4.根據權利要求3所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，所述印染污泥和污水固廢的重量比例為8:2。
5.根據權利要求3所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，所述生物質顆粒燃料整體大致呈圓柱狀，直徑≤25mm，長徑比≤4。
6.根據權利要求1所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，在所述步驟S4中制粒成型中采用的造粒機，包括支架、造粒筒以及機頭組件，所述支架用于作為造粒機的整體支撐；所述支架的頂部固定安裝有造粒筒，造粒筒的首部安裝有機頭組件，所述造粒筒的中部水平安裝有送料螺桿，造粒筒的尾部安裝有動力裝置；動力裝置驅動連接送料螺桿，送料螺桿將原料輸送至機頭組件，原料在機頭組件處被擠出并分切成顆粒；所述動力裝置包括驅動電機，驅動電機驅動連接減速機，減速機的輸出軸與送料螺桿的尾部固定連接；所述機頭組件包括造粒機頭、過渡管和分流錐；所述造粒機頭固定安裝在過渡管的首部，分流錐固定安裝在造粒機頭的后端，造粒機頭上呈圓形陣列開設有若干通孔用于原料的擠出成型；過渡管則固定安裝在造粒筒的首端；所述機頭組件還包括分切組件，分切組件包括一個步進電機，步進電機固定安裝在電機安裝板上，步進電機的輸出軸穿過電機安裝板并連接有分切刀頭，分切刀頭包括刀座和固定安裝在刀座上的多個刀片，刀片與造粒機頭上的通孔對應設置，使得經過通孔擠出的生物質燃料被刀片分切。
7.根據權利要求6所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，所述造粒筒的外壁固定安裝有多個加熱器，用于在擠出造粒時，加熱原料；造粒筒的首端兩端則通過兩個支撐架固定安裝在支架的頂部。
8.根據權利要求6所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，所述造粒筒整體呈圓筒狀，造粒筒頂端的尾部開設有進料口，且該進料口處固定安裝有進料斗，進料斗整體成敞口設置；所述造粒筒的首部開設有出料口；造粒筒的尾部固定安裝有端蓋，送料螺桿的尾部穿出端蓋且送料螺桿的尾部與端蓋轉動且密封連接。
9.根據權利要求6所述的一種污泥生物質燃料制備方法，其特征在于，所述驅動電機固定安裝在支架的底部，減速機固定安裝在支架的頂部，驅動電機通過皮帶傳動機構驅動連接減速機；送料螺桿的尾端與減速機的輸出軸通過聯軸器固定連接。
發明內容
本發明的目的在于提供一種污泥生物質燃料制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種污泥生物質燃料制備方法，具體包括以下步驟：
S1、篩分:原料通過絞龍輸送機輸送到篩分機進行篩分，去除較大的雜物，保證所有的原料的粒徑為0.5mm以下；
S2、干燥和混合:生物質成型燃料對原料的含水量有較嚴格的要求，原料經過篩分后，通過絞龍輸送機輸送到滾筒式烘干機通過熱風進行干燥和混合，使得原料的含水率降低到20％以下。
S3、旋風分離:步驟S2中的原料烘干后在傳送的過程中，通過后有大量的濕氣存在，通過旋風分離器將濕氣排走。
S4、制粒成型:采用造粒機對原料進行顆粒成型造粒；造粒機的成型壓力為5-10KN,成型溫度為100-110℃，同時保證進入造粒機的原料的含水率在12％～15％之間。
S5、冷卻:出料后的生物質時顆粒燃料溫度高達80-90％℃，結構較為松馳，容易破碎，且含有大量的濕氣，經過逆流式冷卻系統和旋風分離器，冷卻至常溫以及將濕氣排走；
S6、篩選:經過冷卻后的顆粒燃料，采用振動篩進行篩選，需經過篩選，將碎料篩選出來，確保生物質顆粒燃料的出廠質量。經過篩選出來的碎料，返回到步驟S4進行再造粒。
進一步的，在各個步驟中采用螺旋輸送機、絞龍輸送機和提升機將原料輸送到相應的設備。
進一步的，所述污泥生物質燃料，包括30％的木質素、焦炭粉10％、高分子纖維素3％、余量為印染污泥和污水固廢。
再進一步的，所述印染污泥和污水固廢的重量比例為8:2。
進一步的，所述生物質顆粒燃料整體大致呈圓柱狀，直徑≤25mm，長徑比≤4；
進一步的，在所述步驟S4制粒成型中采用的造粒機，包括支架、造粒筒以及機頭組件，所述支架用于作為造粒機的整體支撐；所述支架的頂部固定安裝有造粒筒，造粒筒的首部安裝有機頭組件，所述造粒筒的中部水平安裝有送料螺桿，造粒筒的尾部安裝有動力裝置；動力裝置驅動連接送料螺桿，送料螺桿將原料輸送至機頭組件，原料在機頭組件處被擠出并分切成顆粒；
所述動力裝置包括驅動電機，驅動電機驅動連接減速機，減速機的輸出軸與送料螺桿的尾部固定連接；
所述機頭組件包括造粒機頭、過渡管和分流錐；所述造粒機頭固定安裝在過渡管的首部，分流錐固定安裝在造粒機頭的后端，造粒機頭上呈圓形陣列開設有若干通孔用于原料的擠出成型；過渡管則固定安裝在造粒筒的首端；
所述機頭組件還包括分切組件，分切組件包括一個步進電機，步進電機固定安裝在電機安裝板上，步進電機的輸出軸穿過電機安裝板并連接有分切刀頭，分切刀頭包括刀座和固定安裝在刀座上的多個刀片，刀片與造粒機頭上的通孔對應設置，使得經過通孔擠出的生物質燃料被刀片分切。
進一步的，所述造粒筒的外壁固定安裝有多個加熱器，用于在擠出造粒時，加熱原料；造粒筒的首端兩端則通過兩個支撐架固定安裝在支架的頂部。
進一步的，所述造粒筒整體呈圓筒狀，造粒筒頂端的尾部開設有進料口，且該進料口處固定安裝有進料斗，進料斗整體成敞口設置；所述造粒筒的首部開設有出料口；造粒筒的尾部固定安裝有端蓋，送料螺桿的尾部穿出端蓋且送料螺桿的尾部與端蓋轉動且密封連接。
進一步的，所述驅動電機固定安裝在支架的底部，減速機固定安裝在支架的頂部，驅動電機通過皮帶傳動機構驅動連接減速機；送料螺桿的尾端與減速機的輸出軸通過聯軸器固定連接。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明的的揮發分能夠達到60％以上，能夠顯著提升燃料的點火性能和燃料效果，利用率更高，燃燒的穩定性也較好；
本發明在生物質燃料成型之前，經過滾筒式烘干機通過熱風進行干燥、旋風分離器將濕氣分離，同時在成型后再次經過旋風分離器第二次將濕氣分離，大大降低了生物質燃料的含水率，極大提高了生物質燃料的效率。
成型顆粒燃料密度明顯增大，體積明顯縮小，便于運輸和貯存；同時，體積小，與空氣接觸面積大，利于燃燒，燃燒充分，燃燒溫度能夠達到850℃以上，能夠阻止二噁英的產生；
規格一致，便于實現自動化輸送和燃燒；可作為工業鍋爐、住宅區供暖及戶用炊事、取暖的燃料。
（發明人：林建龍）
