[發明專利]一種回收富水生物質中能量的熱回收方法和系統

有效

• 申請號: 201210571083.0
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103846055A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 陳健;林卉;王梅燕
• 申請（專利權）人: 福建新大陸環保科技有限公司
• 主分類號: B01J3/00
• 分類號: B01J3/00;C10L5/44;C22B11/00;F22B3/00
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• 代理人: 暫無信息

1.一種回收富水生物質中能量的熱回收方法，包括以下步驟：

步驟1)：將含水率＜99.9％的富水生物質放入一個高壓密閉容器中，對高壓密閉容器進行加熱；

步驟2)：一級升溫過程，控制高壓密閉容器內的溫度在100℃≤T＜250℃，控制壓力在0.1MPa≤P＜3.97MPa范圍內，使富水生物質液化，且絕大部分生物質組分不發生化學分解，處于混合水溶液狀態，保持高壓密閉容器內溫度和壓力不變并靜置一段時間，由于比重不同，使富水生物質內的各種生物質和其所含的各種固體無機雜質分離，較重的固體無機雜質沉淀到高壓密閉容器內水溶液的底部，而較輕的生物質浮到高壓密閉容器內水溶液的上部；

步驟3)：二級升溫過程，通過步驟2)，使富水生物質和固體無機雜質分離后，升高并控制高壓密閉容器內的溫度在100℃≤T＜350℃，控制壓力在0.1MPa≤P＜16.52MPa范圍內，使大部分生物質組分不發生化學分解，同時高壓密閉容器內的水發生沸騰，產生帶雜質的高溫高壓水蒸汽，導出高溫高壓水蒸汽，將能量回收利用，并使富水生物質脫水；

步驟4)：經過步驟3)，停止加熱，冷卻高壓密閉容器并回收余熱，而后打開高壓密閉容器的蓋子，取出內部已分離的脫水干化后的生物質和固體無機雜質，脫水干化后的生物質用于能量回收，固體無機雜質用于礦物質和重金屬回收。

2.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟5)：將經步驟3)中導出的帶雜質的高溫高壓水蒸汽作為第一換熱介質輸入熱交換器，同時將干凈的第二換熱介質通入熱交換器，將步驟3)產生的帶雜質的高溫高壓水蒸汽的熱量全部熱交換給干凈的第二換熱介質輸出，同時對第二換熱介質的熱量進行利用，實現對富水生物質脫水所需熱能的回收利用。

3.根據權利要求2所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于，所述第二換熱介質為干凈的水、氣體、液態金屬或其它可進行熱交換的物質。

4.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：所述的步驟1)中高壓密閉容器的加熱方式為導熱油介質加熱、電加熱、高頻、微波、煤、油、天然氣、太陽能、余廢熱加熱方式，或其它加熱方式。

5.根據權利要求2所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟6)：將經步驟5)輸出的第二換熱介質的熱量用于發電系統發電。

6.根據權利要求2所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟7)：將經步驟5)輸出的第二換熱介質的熱量用于市政、工農業和軍事設施的供暖系統供暖或其他工農業應用。

7.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟8)：步驟4中取出的脫水干化后的生物質的能量回收方式為燃燒，燃燒過程的放熱用于步驟1)～3)的加熱過程。

8.根據權利要求7所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟9)：將燃燒脫水干化后的生物質所產生的灰分通過回收處理，以回收其中的氮磷鉀等營養元素以及各種貴金屬等物質。

9.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟10)：將步驟4)產生的固體無機雜質通過回收處理，以回收其中的氮磷鉀等營養元素以及各種貴金屬等物質。

10.根據權利要求2所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：還包括步驟11)：對步驟5)中帶雜質的高溫高壓水蒸汽與第二換熱介質熱交換過程后產生的廢水與廢氣進行回收處理和應用。

11.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：步驟2)所述“一級升溫過程”的溫度控制在110℃～200℃，壓力為0.14MPa～1.55MPa范圍內。

12.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：步驟2)所述“一級升溫過程”的溫度控制在120℃～180℃，壓力為0.20MPa～1.00MPa范圍內。

13.根據權利要求1所述的回收富水生物質中能量的熱回收方法，其特征在于：步驟2)所述“一級升溫過程”的溫度控制在130℃，壓力為0.27MPa。