[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN105506009B - 利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统 - Google Patents

利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105506009B
CN105506009B CN201510988037.4A CN201510988037A CN105506009B CN 105506009 B CN105506009 B CN 105506009B CN 201510988037 A CN201510988037 A CN 201510988037A CN 105506009 B CN105506009 B CN 105506009B
Authority
CN
China
Prior art keywords
algae
reaction kettle
pressure reaction
power plant
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510988037.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105506009A (zh
Inventor
徐姗楠
王爽
孙超群
张喆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences
Original Assignee
South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences filed Critical South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences
Priority to CN201510988037.4A priority Critical patent/CN105506009B/zh
Publication of CN105506009A publication Critical patent/CN105506009A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105506009B publication Critical patent/CN105506009B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436—Fatty acid esters
    • C12P7/649—Biodiesel, i.e. fatty acid alkyl esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02—Photobioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/02—Means for pre-treatment of biological substances by mechanical forces; Stirring; Trituration; Comminuting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统，包括：将电厂锅炉燃烧产生的灰分和锅炉循环水作为藻类培养液的主要组分调制藻类培养液；输送藻类培养液至藻类培养容器中，对电厂锅炉排出烟气进行分流，将分流出的CO2送入藻类培养容器内，并提供藻类培养所需的培养条件；对培养成熟的藻群中的大型海藻进行粉碎和切割，并与培养成熟的藻群中的微藻搅拌混合形成藻浆；输送藻浆至高压反应釜中，将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油。本发明充分利用了电厂各种资源，高效地转化为可利用资源，降低藻类培养及制取生物柴油成本，提高能源利用效率。

Description

利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统
技术领域
本发明属于能源利用技术，涉及藻类的养殖以及制取生物柴油的工艺，尤其涉及一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，还涉及使用该方法的系统。
背景技术
我国煤炭的生产和消耗在世界上占有很大比重。在国内的各种发电形式中，燃煤发电仍占有主要地位。然而，燃煤发电存在着以下问题：
⑴燃煤在燃烧过程中会产生包括CO2等成分的烟气，加剧了温室效应等对于环境的负面影响，因此，烟气的处理以及CO2的收集和利用受到了业界广泛的关注。
⑵电厂的耗煤量巨大，燃烧产生的灰分若不能充分的进行资源化利用，不仅浪费资源，而且还会对环境造成污染。
由于燃煤发电具有上述问题，所以如何充分地利用电厂排出的烟气及灰分，将其转化为可利用的资源，这不仅是本行业亟待解决的技术难题，而且也是全世界倍加关注和探讨的重要课题。
现有对电厂排出的烟气及灰分进行利用的方法，要么仅仅是对烟气进行利用，要么仅仅是对灰分进行利用，不但能源利用效率不高，而且所涉及的设备结构复杂，成本高，不适于广泛推广和适用。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种能够提高电厂能源利用效率、大幅度降低环境污染程度、大大节省藻类培养和制取生物柴油成本的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法。
本发明的第二个目的在于提供一种使用上述利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法的系统。
本发明的第一个目的通过如下的技术方案来实现：一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于包括以下步骤：
⑴调制藻类培养液：将电厂锅炉燃烧产生的灰分和锅炉循环水作为藻类培养液的主要组分调制藻类培养液；
⑵培养藻类：输送藻类培养液至藻类培养容器中，对电厂锅炉排出烟气进行分流，将分流出的CO2送入藻类培养容器内，并提供藻类培养所需的培养条件，进行藻类培养；
⑶制作藻浆：对培养成熟的藻群中的大型海藻进行粉碎和切割，并与培养成熟的藻群中的微藻搅拌混合形成藻浆；
⑷制取生物柴油：输送藻浆至高压反应釜中，将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油。
藻类是一种在陆地、海洋分布广泛、光合利用度很高的自养植物。藻类富含酯类和甘油，是制备液体燃料的良好原料，可用于制备生物柴油。生物质水热液化反应是一种利用超临界态(临界温度374.3℃，临界压力22.1MPa)的水转化生物质，制取生物柴油的工艺。超临界状态的水是一种可压缩性高密度流体，性质接近于非极性有机溶剂，可与大多数有机物和气体互溶。
电厂锅炉燃烧产生的灰分中含有各种藻类培养液所需的矿物质成分，锅炉循环水中含有磷酸盐等所需养料，本发明将二者和VSE培养基(现有技术，包括NaNO3，NaHPO4·12H2O等)一起加工调制成藻类培养液，不仅降低了藻类培养及制取生物柴油的成本，同时也解决了燃烧灰分的处理问题。此外，燃烧产生的烟气含有较高浓度的CO2，它可以被藻类光合作用所利用，促进藻类的培养。另外，电厂汽轮机的第四级抽汽可以实现水热液化反应的高压反应釜所需的超临界状态。
本发明在不影响电厂运行稳定性的前提下充分利用了电厂各种资源，高效地将其转化为可利用的资源，降低了藻类培养及制取生物柴油成本的同时，提高了电厂的能源利用效率，大幅度降低环境污染程度。
作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑵中，所述培养条件包括光照强度、光照周期、温度、CO2浓度和藻类培养液的PH值。
作为本发明的一种改进，在所述步骤⑷中，将藻浆输送至高压反应釜中包括以下步骤：开启高压反应釜的一级阀门，从高压反应釜的进料口引入藻浆，关闭一级阀门后开启二级阀门，将处于一级阀门和二级阀门之间的藻浆送入高压反应釜中，以避免高压蒸汽逆流。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤⑷中，将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内包括以下步骤：将汽轮机的第四级抽汽分为两股分别通入高压反应釜内和高压反应釜周围的盐浴中，通入高压反应釜的蒸汽压力达到汽轮机的第四级抽汽压力后，关闭蒸汽进入高压反应釜的阀门，而通入盐浴的蒸汽则持续加热高压反应釜，直至高压反应釜的温度与盐浴的温度相同。
本发明所述藻浆的体积与高压反应釜的容积之比为1:3～4:5，在高压反应釜的温度达到盐浴的温度后，高压反应釜内的压力为10～30Mpa，藻类进行水热液化反应5～10min，生成生物柴油。
本发明的第二个目的通过如下的技术方案来实现：一种使用上述利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法的系统，其特征在于：它包括依次连通的分别具有进口和出口的藻类培养调制装置、藻类培养容器、粉碎切割设备、搅拌设备和高压反应釜，所述藻类培养调制装置的进口包括用于输入电厂锅炉燃烧产生灰分的灰分进口和用于输入锅炉循环水的循环水进口，所述藻类培养容器的进口包括用于送入藻类培养液的进料口和用于输入来自电厂锅炉排出烟气的CO2的进气孔，所述藻类培养容器中设有用于提供光照强度的光照装置，所述高压反应釜的进口包括用于输入电厂汽轮机第四级抽汽的进汽口和用于输入藻浆的进料口，在藻类培养调制装置中调制成的藻类培养液输送至藻类培养容器进行藻类培养，培养成熟的藻群中的大型海藻输送至粉碎切割设备中粉碎和切割，与培养成熟的藻群中的微藻在搅拌设备搅拌混合形成藻浆后送入高压反应釜，由高压反应釜的进汽口引入电厂汽轮机的第四级抽汽直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油从出口排出。
本发明在所述搅拌设备和高压反应釜之间设有藻浆池，所述藻浆池分别与搅拌设备的出口和高压反应釜的进料口连通。
作为本发明的一种改进，所述高压反应釜的进料口上增设给料装置，所述给料装置与高压反应釜呈40～50°夹角，开启高压反应釜的一级阀门，给料装置输送藻浆进入进料口，关闭一级阀门后开启二级阀门，藻浆依靠自身重力自然下落至高压反应釜中，可避免高压蒸汽逆流。
作为本发明的一种优选实施方式，所述光照装置采用太阳能电池供电，光照装置的灯体为LED灯，所述光照装置位于藻类培养容器的顶部，在光照不足时自动启动光照装置进行光照补足。
作为本发明的一种优选实施方式，所述藻类培养容器上的进气孔为数个且分布在所述藻类培养容器的侧壁上，所述进气孔的孔径为1～3mm。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的技术效果：
⑴电厂锅炉燃烧产生的灰分中含有各种藻类培养液所需的矿物质成分，锅炉循环水中含有磷酸盐等所需养料，本发明将二者与VSE培养基一起加工调制成藻类培养液，另外，电厂锅炉燃烧产生的烟气含有较高浓度的CO2，它可以被藻类光合作用所利用，促进藻类的培养，因此，本发明降低了藻类培养的成本，解决了燃煤燃烧灰分及CO2的处理问题。
⑵电厂锅炉汽轮机的第四级抽汽是部分做过功的高压蒸汽，可以实现水热液化反应的高压反应釜所需的超临界状态，本发明采用第四级抽汽制取生物柴油，大幅降低了高压反应釜的能耗，降低了制取生物柴油的成本。
⑶本发明在不影响电厂运行稳定性的前提下充分利用了电厂各种资源，高效地将其转化为可利用的资源，降低了藻类培养及制取生物柴油成本的同时，提高了电厂的能源利用效率，大幅度降低了环境污染程度。
⑷本发明的给料装置与高压反应釜呈40～50°夹角，使得一级阀门和二级阀门之间的藻浆依靠自身重力自然下落至高压反应釜中，避免了高压蒸汽逆流。
⑸本发明系统的组成结构简单，容易实现，实用性强，便于广泛推广和适用。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明系统的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明是一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，包括以下步骤：
⑴调制藻类培养液：将电厂锅炉燃烧产生的灰分和锅炉循环水作为藻类培养液的主要组分调制藻类培养液；
⑵培养藻类：输送藻类培养液至藻类培养容器中，对电厂锅炉排出烟气进行分流，将分流出的CO2送入藻类培养容器内，并提供藻类培养所需的培养条件，进行藻类培养，培养条件包括光照强度、光照周期、温度、CO2浓度和藻类培养液的PH值。
⑶制作藻浆：对培养成熟的藻群中的大型海藻进行粉碎和切割，并与培养成熟的藻群中的微藻搅拌混合形成藻浆；
⑷制取生物柴油：输送藻浆至高压反应釜中，具体是：开启高压反应釜的一级阀门，从高压反应釜的进料口引入藻浆，关闭一级阀门后开启二级阀门，将处于一级阀门和二级阀门之间的藻浆送入高压反应釜中，以避免高压蒸汽逆流。将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内，具体是：将汽轮机的第四级抽汽分为两股分别通入高压反应釜内和高压反应釜周围的盐浴中，通入高压反应釜的蒸汽压力达到汽轮机的第四级抽汽压力后，关闭蒸汽进入高压反应釜的阀门，而通入盐浴的蒸汽则持续加热高压反应釜，直至高压反应釜的温度与盐浴的温度相同，直至高压反应釜处于超临界状态(临界温度374.3℃，临界压力22.1MPa)，以使藻类进行水热液化反应，藻浆的体积与高压反应釜的容积之比为1：3，在高压反应釜的温度达到盐浴的温度后，高压反应釜内的压力为22Mpa，接近临界值，水热液化反应6min，生成生物柴油。
如图1所示，一种使用上述利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法的系统，它包括依次连通的分别具有进口和出口的藻类培养调制装置7、藻类培养容器1、粉碎切割设备、搅拌设备、藻浆池2和高压反应釜3，藻浆池2分别与搅拌设备和高压反应釜3连通，藻类培养调制装置7的进口包括用于输入电厂锅炉燃烧产生灰分A的灰分进口和用于输入锅炉循环水B的循环水进口，在本实施例中，藻类培养容器1为4个且分别与藻类培养调制装置7相连通，藻类培养容器1的进口包括用于送入藻类培养液的进料口和用于输入来自电厂锅炉排出烟气的二氧化碳(CO2)C的进气孔，进气孔为数个且分布在藻类培养容器1的侧壁上，进气孔的孔径为2mm。藻类培养容器1是并排竖直放置的圆柱形培养容器，藻类培养容器1内设有用于提供藻类培养光照强度的光照装置4，光照装置4的灯体为LED灯，光照装置4位于藻类培养容器1的顶部，在光照不足时自动启动光照装置4进行光照补足。高压反应釜3的进口包括用于输入电厂的汽轮机第四级抽汽D的进汽口和用于输入藻浆的进料口，在高压反应釜3上设有压力计8。
在藻类培养调制装置7中调制成的藻类培养液输送至藻类培养容器1进行藻类培养，培养成熟的藻群中的大型海藻输送至粉碎切割设备中粉碎和切割，与培养成熟的藻群中的微藻(微藻不进行粉碎)在搅拌设备搅拌混合形成藻浆后送入高压反应釜3，藻浆收集在藻浆池2中，藻浆通过高压反应釜3的进料口输送至高压反应釜3中，由高压反应釜3的进汽口引入电厂汽轮机5的第四级抽汽(1.156MPa，395.5℃)直至高压反应釜3处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油从出口排出，出口包括排气口和排油口，反应产生的气体从排气口排出，生物柴油则从排油口排出。
在高压反应釜的进料口上设有给料装置，给料装置与高压反应釜呈45°夹角，开启高压反应釜的一级阀门，给料装置输送藻浆进入进料口，关闭一级阀门后开启二级阀门，藻浆依靠自身重力自然下落至高压反应釜中，可避免高压蒸汽逆流。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明藻浆的体积与高压反应釜的容积之比为1:3～4:5，在高压反应釜的温度达到盐浴的温度后，高压反应釜内的压力为10～30Mpa，藻类进行水热液化反应5～10min，生成生物柴油；给料装置与高压反应釜呈40～50°夹角；藻类培养容器上的进气孔的孔径为1～3mm。因此，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于包括以下步骤：
⑴调制藻类培养液：将电厂锅炉燃烧产生的灰分和锅炉循环水作为藻类培养液的主要组分调制藻类培养液；
⑵培养藻类：输送藻类培养液至藻类培养容器中，对电厂锅炉排出烟气进行分流，将分流出的CO2送入藻类培养容器内，并提供藻类培养所需的培养条件，进行藻类培养；
⑶制作藻浆：对培养成熟的藻群中的大型海藻进行粉碎和切割，并与培养成熟的藻群中的微藻搅拌混合形成藻浆；
⑷制取生物柴油：输送藻浆至高压反应釜中，将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油；输送藻浆至高压反应釜中包括以下步骤：开启高压反应釜的一级阀门，从高压反应釜的进料口引入藻浆，关闭一级阀门后开启二级阀门，将处于一级阀门和二级阀门之间的藻浆送入高压反应釜中；将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内包括以下步骤：将汽轮机的第四级抽汽分为两股分别通入高压反应釜内和高压反应釜周围的盐浴中，通入高压反应釜中的蒸汽压力达到汽轮机的第四级抽汽压力后，关闭蒸汽进入高压反应釜的阀门，而通入盐浴的蒸汽则持续加热高压反应釜，直至高压反应釜的温度与盐浴的温度相同。
2.根据权利要求1所述的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于：在所述步骤⑵中，所述培养条件包括光照强度、光照周期、温度、CO2浓度和藻类培养液的PH值。
3.根据权利要求2所述的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于：所述藻浆的体积与高压反应釜的容积之比为1:3～4:5，在高压反应釜的温度达到盐浴的温度后，高压反应釜内的压力为10～30Mpa，藻类进行水热液化反应5～10min，生成生物柴油。
4.一种使用权利要求1所述的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法的系统，其特征在于：它包括依次连通的分别具有进口和出口的藻类培养调制装置、藻类培养容器、粉碎切割设备、搅拌设备和高压反应釜，所述藻类培养调制装置的进口包括用于输入电厂锅炉燃烧产生灰分的灰分进口和用于输入锅炉循环水的循环水进口，所述藻类培养容器的进口包括用于送入藻类培养液的进料口和用于输入来自电厂锅炉排出烟气的CO2的进气孔，所述藻类培养容器中设有用于提供光照强度的光照装置，所述高压反应釜的进口包括用于输入电厂汽轮机第四级抽汽的进汽口和用于输入藻浆的进料口，在藻类培养调制装置中调制成的藻类培养液输送至藻类培养容器进行藻类培养，培养成熟的藻群中的大型海藻输送至粉碎切割设备中粉碎和切割，与培养成熟的藻群中的微藻在搅拌设备中搅拌混合形成藻浆后送入高压反应釜，由高压反应釜的进汽口引入电厂汽轮机的第四级抽汽直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油从出口排出。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：在所述搅拌设备和高压反应釜之间设有藻浆池，所述藻浆池分别与搅拌设备的出口和高压反应釜的进料口连通。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述高压反应釜的进料口上增设给料装置，所述给料装置与高压反应釜呈40～50°夹角，开启高压反应釜的一级阀门，给料装置输送藻浆进入进料口，关闭一级阀门后开启二级阀门，藻浆依靠自身重力自然下落至高压反应釜中。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述光照装置采用太阳能电池供电，光照装置的灯体为LED灯，所述光照装置位于藻类培养容器的顶部，在光照不足时自动启动光照装置进行光照补足。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述藻类培养容器上的进气孔为数个且分布在所述藻类培养容器的侧壁上，所述进气孔的孔径为1～3mm。
CN201510988037.4A 2015-12-23 2015-12-23 利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统 Active CN105506009B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510988037.4A CN105506009B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510988037.4A CN105506009B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105506009A CN105506009A (zh) 2016-04-20
CN105506009B true CN105506009B (zh) 2021-12-07

Family

ID=55714300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510988037.4A Active CN105506009B (zh) 2015-12-23 2015-12-23 利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105506009B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114212890A (zh) * 2021-11-30 2022-03-22 华中科技大学 一种微藻能源高值化利用方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1928994A2 (en) * 2005-08-25 2008-06-11 Solix Biofuels, Inc. Method, apparatus and system for biodiesel production from algae
CN101386799A (zh) * 2008-10-28 2009-03-18 蔡志武 养藻炼油耦合种草发电供热的生产方法
CN101591573A (zh) * 2009-07-02 2009-12-02 复旦大学 一种将藻类水热液化制备液体燃料的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1928994A2 (en) * 2005-08-25 2008-06-11 Solix Biofuels, Inc. Method, apparatus and system for biodiesel production from algae
CN101386799A (zh) * 2008-10-28 2009-03-18 蔡志武 养藻炼油耦合种草发电供热的生产方法
CN101591573A (zh) * 2009-07-02 2009-12-02 复旦大学 一种将藻类水热液化制备液体燃料的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
亚/超临界流体技术藻微藻液化制生物油中的应用;石桂珍 等;《辽宁化工》;20150923;第44卷(第9期);第1089-1090、1081页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105506009A (zh) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Siddiki et al. Microalgae biomass as a sustainable source for biofuel, biochemical and biobased value-added products: An integrated biorefinery concept
Anto et al. Algae as green energy reserve: Technological outlook on biofuel production
Jankowska et al. Biogas from microalgae: Review on microalgae's cultivation, harvesting and pretreatment for anaerobic digestion
Ghayal et al. Microalgae biomass: a renewable source of energy
CN205398604U (zh) 一种回收利用火电厂烟气余热和二氧化碳的装置
CN101850349A (zh) 一种餐厨垃圾资源化处理方法
CN104762331A (zh) 一种将沼气发酵与微藻培养耦合的方法以及培养装置
CN202139229U (zh) 沼气及生物有机肥一体化生产系统
CN102382859A (zh) 以中药药渣为原料厌氧发酵产沼气的方法
WO2008099252A1 (en) Conversion of co2 captured from combustion systems or other industrial processes into methane through anaerobic digestion combined with biomasses
Leong et al. Integrated role of algae in the closed-loop circular economy of anaerobic digestion
ES2935166T3 (es) Proceso para la producción de bioaceite y biogás a partir de biomasa
CN101466824A (zh) 用于获得生物燃料的能量光转换器
CN107583933B (zh) 废弃物无害处理及资源化利用生态循环系统
US9206388B1 (en) Process for a sustainable growth of algae in a bioreactor and for the extraction of a biofuel product
EP2135939A1 (en) Process for obtaining a high nutritional value product and/or for transforming it into energy resources
CN105506009B (zh) 利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统
Sahu et al. Catalytic strategies for algal-based carbon capture and renewable energy: A review on a sustainable approach
CN111234888B (zh) 一种超临界水反应产物协同湿生物质资源化的系统与方法
CN110420967A (zh) 一种兼顾能源化与肥料化的畜禽粪便处置系统及方法
CN205275574U (zh) 一种利用电厂排烟及灰分培养藻类并制取生物柴油的系统
KR101181834B1 (ko) 발전소 배가스의 폐열을 이용한 미세조류 전열처리와 고온 고효율 수소 및 메탄발효장치
Scapini et al. Microalgae-mediated biofixation as an innovative technology for flue gases towards carbon neutrality: A comprehensive review
CN201381262Y (zh) 养殖场高浓度干发酵制肥用大中型沼气池
CN107142197A (zh) 一种沼气‑微藻联合生态处理系统及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant