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CN109233879A - 一种生物质秸秆热裂解的处理方法 - Google Patents

一种生物质秸秆热裂解的处理方法 Download PDF

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CN109233879A CN201710561647.5A CN201710561647A CN109233879A CN 109233879 A CN109233879 A CN 109233879A CN 201710561647 A CN201710561647 A CN 201710561647A CN 109233879 A CN109233879 A CN 109233879A
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李茹
詹静龙
马彪
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Nanjing Qinfeng Straw Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种生物质秸秆热裂解的处理方法，包括以下步骤：步骤1:往炭化炉中通入化学性质较为稳定的气体保证炉内氧气含量低于1%，切处于微正压状态；步骤2：开启转窑，用液化气对炭化炉进行加热处理；步骤3：进料，将生物质颗粒料经过上料螺旋、进料螺旋进入炭化炉中；步骤4：开启气体分离系统，开启洗涤塔；步骤5：产生气体后，将洗涤后裂解气体通入燃烧炉中燃烧，并关闭液化气；步骤6：当出炭系统有生物质炭出来后，开启木醋液喷淋；步骤7：调整参数，保证系统稳定运行；本发明在保证生物质炭品质，提高生产效率，又能连续大规模生产，液相气相分离较为完善，而且容易控制温度，能量循环使用。

Description

一种生物质秸秆热裂解的处理方法
技术领域
本发明涉及一种生物质处理的方法，具体是一种生物质秸秆热裂解的处理方法。
背景技术
我国作为一个农业大国，具有非常丰富的农作物秸秆资源，每年生产农作物秸秆总量约7-10亿t，其中水稻、小麦、玉米等主要粮食作物秸秆在5亿t左右，而农作物秸秆主要用于生物质燃料、肥料、饲料以及工业原料，据统计，中国每年有15%的秸秆直接还田，24%的秸秆被用于饲料，2.3%的秸秆被用于工业原料，剩下的大都作为能源使用。但是，近年来，农村经济得到了快速发展，大大提高了农民的生活水平，大部分农作物秸秆被废弃在田间地头，有些地区甚至直接在田间焚烧，这不仅造成能源的巨大浪费，还对环境造成很大污染。
目前，对生物质秸秆的热解处理研究很多，因为生物质炭有很多特有的性质，如孔隙结构比较发达、比表面积较大、持水性强以及表面官能团高度丰富，因而生物质炭在各个领域都有着巨大的应用前景，目前生物质炭在农业、环境、能源以及功能材料等领域的应用研究比较广泛。
现有的秸秆处理方法主要有：
（1）低温慢速裂解，该方法温度一般<500℃，主要产物是固体生物质炭，常见的有内热式生物质炭化炉、外热式生物质炭化炉。
（2）中温快速裂解，该方法温度控制在500~700℃，主要产物是生物质油，生物质炭为副产物。
（3）高温闪速裂解，该方法温度较高，一般为700~1000℃，将生物质秸秆直接气化，主要产物是生物质裂解气。
现有的秸秆热解炭化技术主要有以下缺点：（1）技术落后，产品产率低，气体难以处理；（2）生产力低，不能连续生产，不适合工业生产要求；（3）能耗大，经济效益差，产品生物质炭品质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质秸秆热裂解的处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生物质秸秆热裂解的处理方法，包括以下步骤，
步骤1:往炭化炉中通入化学性质较为稳定的气体保证炉内氧气含量低于1%，切处于微正压状态；
步骤2：开启转窑，用液化气对炭化炉进行加热处理；
步骤3：进料，将生物质颗粒料经过上料螺旋、进料螺旋进入炭化炉中；
步骤4：开启气体分离系统，开启洗涤塔；
步骤5：产生气体后，将洗涤后裂解气体通入燃烧炉中燃烧，并关闭液化气；
步骤6：当出炭系统有生物质炭出来后，开启木醋液喷淋；
步骤7：调整参数，保证系统稳定运行。
作为本发明进一步的方案：所述步骤1中的化学性质较为稳定的气体为氮气。
所述步骤4中的洗涤塔为三级洗涤塔。
所述裂解气是由一氧化碳、氢气和甲烷组成。
一种生物质秸秆热裂解的处理方法，包括生物质秸秆热裂解的处理的工艺流程，生物质秸秆颗粒经过进料系统进入密闭的转窑中，在限氧条件下经过裂解炭化，固体的生物质炭经过冷却、破碎、喷淋后储存于积碳箱中；高温气体经过三级冷却，分离得到生物质油、木醋液以及净化后的裂解气，裂解气的主要成分一氧化碳、氢气和甲烷，含有较高的热值，因此裂解气可用于炭化炉的加热，来满足连续炭化的要求，而且提高了能量的利用效率，减少环境污染。
作为本发明再进一步的方案：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在保证生物质炭品质，提高生产效率，又能连续大规模生产，液相气相分离较为完善，而且容易控制温度，能量循环使用。
附图说明
图1为一种生物质秸秆热裂解的处理方法的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种生物质秸秆热裂解的处理方法，包括以下步骤，
步骤1:往炭化炉中通入化学性质较为稳定的气体保证炉内氧气含量低于1%，切处于微正压状态；
步骤2：开启转窑，用液化气对炭化炉进行加热处理；
步骤3：进料，将生物质颗粒料经过上料螺旋、进料螺旋进入炭化炉中；
步骤4：开启气体分离系统，开启洗涤塔；
步骤5：产生气体后，将洗涤后裂解气体通入燃烧炉中燃烧，并关闭液化气；
步骤6：当出炭系统有生物质炭出来后，开启木醋液喷淋；
步骤7：调整参数，保证系统稳定运行。
所述步骤1中的化学性质较为稳定的气体为氮气。
所述步骤4中的洗涤塔为三级洗涤塔。
所述裂解气是由一氧化碳、氢气和甲烷组成。
请参阅图1，一种生物质秸秆热裂解的处理方法，包括生物质秸秆热裂解的处理的工艺流程，生物质秸秆颗粒经过进料系统进入密闭的转窑中，在限氧条件下经过裂解炭化，固体的生物质炭经过冷却、破碎、喷淋后储存于积碳箱中；高温气体经过三级冷却，分离得到生物质油、木醋液以及净化后的裂解气，裂解气的主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷，含有较高的热值，因此裂解气可用于炭化炉的加热，来满足连续炭化的要求，而且提高了能量的利用效率，减少环境污染。
本发明的工作原理是：在限氧条件下，生物质在250-750℃发生热裂解作用，碳水化合物发生结构裂解而产物通过固液气分离而得到生物质炭、木醋液和生物质裂解气。通常，l吨干秸秆热裂解碳化可以得到700 m3以 上的可燃气、300 kg生物质炭和200-250 kg木醋液。
生物质炭既可以作为土壤改良调节剂，又可以用于有机无机复合缓释肥、新型基质和环境污染处理剂。虽然这些 产物的得率依原料、工艺和温度而异，但从挥发分有机质获得了生物质可燃气 能源，从固体残留物生物质炭保留下养分和固定态碳，从液体获得了生物活性 有机物质-液体有机质。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种生物质秸秆热裂解的处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1:往炭化炉中通入化学性质较为稳定的气体保证炉内氧气含量低于1%，切处于微正压状态；
步骤2：开启转窑，用液化气对炭化炉进行加热处理；
步骤3：进料，将生物质颗粒料经过上料螺旋、进料螺旋进入炭化炉中；
步骤4：开启气体分离系统，开启洗涤塔；
步骤5：产生气体后，将洗涤后裂解气体通入燃烧炉中燃烧，并关闭液化气；
步骤6：当出炭系统有生物质炭出来后，开启木醋液喷淋；
步骤7：调整参数，保证系统稳定运行。
2.根据权利要求1所述的一种生物质秸秆热裂解的处理方法，其特征在于，所述步骤1中的化学性质较为稳定的气体为氮气。
3.根据权利要求1所述的一种生物质秸秆热裂解的处理方法，其特征在于，所述步骤4中的洗涤塔为三级洗涤塔。
4.根据权利要求1所述的一种生物质秸秆热裂解的处理方法，其特征在于，所述裂解气是由一氧化碳、氢气和甲烷组成。
5.根据权利要求1所述的一种生物质秸秆热裂解的处理方法，其特征在于，包括生物质秸秆热裂解的处理的工艺流程，生物质秸秆颗粒经过进料系统进入密闭的转窑中，在限氧条件下经过裂解炭化，固体的生物质炭经过冷却、破碎、喷淋后储存于积碳箱中；高温气体经过三级冷却，分离得到生物质油、木醋液以及净化后的裂解气，裂解气的主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷，含有较高的热值，因此裂解气可用于炭化炉的加热，来满足连续炭化的要求，而且提高了能量的利用效率，减少环境污染。
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