本發明涉及一種秸稈煤的制備方法，屬于秸稈煤技術領域。
背景技術：
隨著我國農業的迅速發展以及種植結構及模式的改變，農產品的秸稈產量大幅增加，但在秸稈后續處理問題上，除了用于畜牧飼料、還田肥料、工業原料及直接炊事燃用外，出現了大量剩余。有些地方甚至剩余成災，每到秋收，大量的秸稈在田間就地焚燒，既浪費了寶貴的資源，也嚴重污染了環境，甚至造成火災災害。近幾年來，出現了將作物秸稈制成秸稈煤作為燃料，秸稈煤是將秸稈經過熱壓成型達到一定密度，形成可供燃燒的棒狀物料。
秸稈是一類常見的農業生產廢料，小麥秸稈是最為常見的農作物秸稈之一。小麥是我國最重要的糧食作物之一，種植范圍非常廣泛，從平原到海拔4000米的高原均有種植。煤炭是人們生活中不可缺少的一種常用能源，將煤炭資源擴大，使自然界開采的煤炭主要應用到工業領域，是的生物質能源加工的煤炭應用到民用當中，極大的節約了和延長了煤炭的使用年限。
現有的傳統秸稈煤在存放時間較長后易因碰撞或堆積破碎，且在燃燒時容易造成中心部位直接碳化，而不能將熱量最大程度地釋放，造成秸稈煤的有效利用率不高。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是：針對傳統秸稈煤在存放時間較長后易因碰撞或堆積破碎，且在燃燒時容易造成中心部位直接碳化，而不能將熱量最大程度地釋放，造成秸稈煤的有效利用率不高的缺陷，本發明通過乙醇對秸稈顆粒進行浸潤，再進行氣爆處理，使秸稈結構蓬松，再將氣爆后的秸稈顆粒進行干燥碳化處理，去除其中的造紙，增加碳值，隨后將碳化后的顆粒與硝酸鐵及異丙醇鋁進行混合，使碳化后的顆粒表面吸附鐵基氧載體，促進燃燒，隨后與泥煤等進行混合，擠壓成型，從而制得秸稈煤。本發明制備的秸稈煤結構蓬松，負載載氧體，促進燃燒，使熱量完全燃燒，且使用擠壓成型，使內部結構緊密結合，從而有效解決了傳統秸稈煤在存放時間較長后易因碰撞或堆積破碎，且在燃燒時容易造成中心部位直接碳化，而不能將熱量最大程度地釋放，造成秸稈煤的有效利用率不高的缺陷，本發明將玉米秸稈和小麥秸稈粉碎、過篩收集過篩顆粒，再將其與乙醇溶液混合得混合物，將混合物加熱、保壓后收集的混合物進行過濾，并在擠壓后得擠壓物，再將擠壓物升溫、碳化再進行粉碎、過篩，收集過篩顆粒，隨后將其與硝酸鐵和異丙醇鋁等進行攪拌、過濾，并將制得的過濾物與泥煤及石蠟攪拌，在壓縮成型后干燥，收集干燥成型物，即可得秸稈煤，本發明制備的秸稈煤采用秸稈碎料一體成型，在秸稈基體中的助燃劑不僅增強了秸稈煤的粘結強度，且起到了引燃和助燃的作用，特殊結構的透氣孔可使秸稈煤在燃燒時與空氣充分接觸，整個秸稈煤能夠得到完全充分地燃燒，提高了秸稈煤的有效利用率。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：
（1）按質量比1:1，取玉米秸稈和小麥秸稈，自然晾曬1～2天，將晾曬后的玉米秸稈和小麥秸稈放入粉碎機中粉碎，過50目篩，收集過篩顆粒，按質量比1:2，將過篩顆粒與質量分數為8%的乙醇溶液放入攪拌機中，以150r/min攪拌20～25min，收集攪拌混合物； （2）將上述攪拌混合物放入汽爆裝置中，設定氣爆壓力為1.3～1.5MPa，溫度為43～48℃，保壓時間為50～60s，隨后氣爆，收集氣爆后的混合物，并對氣爆后的混合物進行過濾，收集過濾物，放入壓力機中，以10～15MPa，擠壓10～15min，收集擠壓物；
（3）將上述擠壓物放入碳化爐中，使用氮氣保護，以10℃/min升溫至190～220℃，預碳化50～70min，再以15℃/min升溫至330～360℃，碳化40～50min，繼續升溫至950～1100℃碳化20～30min，收集碳化物，放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒；
（4）按重量份數計，取40～45份蒸餾水、30～35份上述過篩顆粒、19～22份質量分數為25％的氨水、4～7份硝酸鐵及3～6份異丙醇鋁放入容器中，對容器加熱至90～95℃，以130r/min攪拌50～55min，隨后過濾，收集過濾物，按質量比6:4:1～8:4:1，取過濾物、泥煤及石蠟放入攪拌機中攪拌均勻，再放入成型中壓縮成型，收集成型物，放入干燥箱中，使用氮氣保護，設定溫度為260～290℃，干燥40～50min，收集干燥成型物，即可得秸稈煤。
本發明的物理性質：本發明制備的秸稈煤燃點低，升溫快，熱值均達7200～7400kcal/kg，且NOx、SOx、CO2的污染氣體的排放量降低了60～70％，且本發明制得的秸稈煤原材料來源充足、廣泛，不僅保護了環境，而且還為人類尋找新能源的領域拓展了空間。
本發明的有益效果是：
（1）本發明制備的秸稈煤可塑性強、機械強度強，熱值高且用途廣泛，完全滿足煤炭的民用量，同時本發明在制作過程中無任何廢物排放，不污染環境；
（2）本發明制得的秸稈煤體積小、比重大、耐燃燒，便于儲存和運輸，具備天然煤一樣的品質，市場前景可觀，成本低廉。
具體實施方式
按質量比1:1，取玉米秸稈和小麥秸稈，自然晾曬1～2天，將晾曬后的玉米秸稈和小麥秸稈放入粉碎機中粉碎，過50目篩，收集過篩顆粒，按質量比1:2，將過篩顆粒與質量分數為8%的乙醇溶液放入攪拌機中，以150r/min攪拌20～25min，收集攪拌混合物；將上述攪拌混合物放入汽爆裝置中，設定氣爆壓力為1.3～1.5MPa，溫度為43～48℃，保壓時間為50～60s，隨后氣爆，收集氣爆后的混合物，并對氣爆后的混合物進行過濾，收集過濾物，放入壓力機中，以10～15MPa，擠壓10～15min，收集擠壓物；將上述擠壓物放入碳化爐中，使用氮氣保護，以10℃/min升溫至190～220℃，預碳化50～70min，再以15℃/min升溫至330～360℃，碳化40～50min，繼續升溫至950～1100℃碳化20～30min，收集碳化物，放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒；按重量份數計，取40～45份蒸餾水、30～35份上述過篩顆粒、19～22份質量分數為25％的氨水、4～7份硝酸鐵及3～6份異丙醇鋁放入容器中，對容器加熱至90～95℃，以130r/min攪拌50～55min，隨后過濾，收集過濾物，按質量比6:4:1～8:4:1，取過濾物、泥煤及石蠟放入攪拌機中攪拌均勻，再放入成型中壓縮成型，收集成型物，放入干燥箱中，使用氮氣保護，設定溫度為260～290℃，干燥40～50min，收集干燥成型物，即可得秸稈煤。
實例1
按質量比1:1，取玉米秸稈和小麥秸稈，自然晾曬1天，將晾曬后的玉米秸稈和小麥秸稈放入粉碎機中粉碎，過50目篩，收集過篩顆粒，按質量比1:2，將過篩顆粒與質量分數為8%的乙醇溶液放入攪拌機中，以150r/min攪拌20min，收集攪拌混合物；將上述攪拌混合物放入汽爆裝置中，設定氣爆壓力為1.3MPa，溫度為43℃，保壓時間為50s，隨后氣爆，收集氣爆后的混合物，并對氣爆后的混合物進行過濾，收集過濾物，放入壓力機中，以10MPa，擠壓10min，收集擠壓物；將上述擠壓物放入碳化爐中，使用氮氣保護，以10℃/min升溫至190℃，預碳化50min，再以15℃/min升溫至330℃，碳化40min，繼續升溫至950℃碳化20min，收集碳化物，放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒；按重量份數計，取40份蒸餾水、30份上述過篩顆粒、19份質量分數為25％的氨水、4份硝酸鐵及3份異丙醇鋁放入容器中，對容器加熱至90℃，以130r/min攪拌50min，隨后過濾，收集過濾物，按質量比6:4:1，取過濾物、泥煤及石蠟放入攪拌機中攪拌均勻，再放入成型中壓縮成型，收集成型物，放入干燥箱中，使用氮氣保護，設定溫度為260℃，干燥40min，收集干燥成型物，即可得秸稈煤。
本發明的物理性質：本發明制備的秸稈煤燃點低，升溫快，熱值均達7200kcal/kg，且NOx、SOx、CO2的污染氣體的排放量降低了60％，且本發明制得的秸稈煤原材料來源充足、廣泛，不僅保護了環境，而且還為人類尋找新能源的領域拓展了空間。
實例2
按質量比1:1，取玉米秸稈和小麥秸稈，自然晾曬2天，將晾曬后的玉米秸稈和小麥秸稈放入粉碎機中粉碎，過50目篩，收集過篩顆粒，按質量比1:2，將過篩顆粒與質量分數為8%的乙醇溶液放入攪拌機中，以150r/min攪拌25min，收集攪拌混合物；將上述攪拌混合物放入汽爆裝置中，設定氣爆壓力為1.5MPa，溫度為48℃，保壓時間為60s，隨后氣爆，收集氣爆后的混合物，并對氣爆后的混合物進行過濾，收集過濾物，放入壓力機中，以15MPa，擠壓15min，收集擠壓物；將上述擠壓物放入碳化爐中，使用氮氣保護，以10℃/min升溫至220℃，預碳化70min，再以15℃/min升溫至360℃，碳化50min，繼續升溫至1100℃碳化30min，收集碳化物，放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒；按重量份數計，取45份蒸餾水、35份上述過篩顆粒、22份質量分數為25％的氨水、7份硝酸鐵及6份異丙醇鋁放入容器中，對容器加熱至95℃，以130r/min攪拌55min，隨后過濾，收集過濾物，按質量比8:4:1，取過濾物、泥煤及石蠟放入攪拌機中攪拌均勻，再放入成型中壓縮成型，收集成型物，放入干燥箱中，使用氮氣保護，設定溫度為290℃，干燥50min，收集干燥成型物，即可得秸稈煤。
本發明的物理性質：本發明制備的秸稈煤燃點低，升溫快，熱值均達7400kcal/kg，且NOx、SOx、CO2的污染氣體的排放量降低了70％，且本發明制得的秸稈煤原材料來源充足、廣泛，不僅保護了環境，而且還為人類尋找新能源的領域拓展了空間。
實例3
按質量比1:1，取玉米秸稈和小麥秸稈，自然晾曬2天，將晾曬后的玉米秸稈和小麥秸稈放入粉碎機中粉碎，過50目篩，收集過篩顆粒，按質量比1:2，將過篩顆粒與質量分數為8%的乙醇溶液放入攪拌機中，以150r/min攪拌23min，收集攪拌混合物；將上述攪拌混合物放入汽爆裝置中，設定氣爆壓力為1.4MPa，溫度為45℃，保壓時間為55s，隨后氣爆，收集氣爆后的混合物，并對氣爆后的混合物進行過濾，收集過濾物，放入壓力機中，以12MPa，擠壓12min，收集擠壓物；將上述擠壓物放入碳化爐中，使用氮氣保護，以10℃/min升溫至210℃，預碳化60min，再以15℃/min升溫至350℃，碳化45min，繼續升溫至1050℃碳化25min，收集碳化物，放入粉碎機中進行粉碎，過150目篩，收集過篩顆粒；按重量份數計，取42份蒸餾水、32份上述過篩顆粒、20份質量分數為25％的氨水、5份硝酸鐵及4份異丙醇鋁放入容器中，對容器加熱至92℃，以130r/min攪拌52min，隨后過濾，收集過濾物，按質量比7:4:1，取過濾物、泥煤及石蠟放入攪拌機中攪拌均勻，再放入成型中壓縮成型，收集成型物，放入干燥箱中，使用氮氣保護，設定溫度為270℃，干燥45min，收集干燥成型物，即可得秸稈煤。
本發明的物理性質：本發明制備的秸稈煤燃點低，升溫快，熱值均達7300kcal/kg，且NOx、SOx、CO2的污染氣體的排放量降低了65％，且本發明制得的秸稈煤原材料來源充足、廣泛，不僅保護了環境，而且還為人類尋找新能源的領域拓展了空間。