[發明專利]一種利用微波熱解菊芋渣產生物質氣的方法在審

申請號：	201510648273.1	申請日：	2015-10-09
公開（公告）號：	CN105441095A	公開（公告）日：	2016-03-30
發明（設計）人：	楊云;付杰軒;黃振華	申請（專利權）人：	青海威德生物技術有限公司
主分類號：	C10B53/02	分類號：	C10B53/02;C10B57/06;C10B57/10
代理公司：	江蘇圣典律師事務所 32237	代理人：	胡建華
地址：	810016 青***	國省代碼：	青海;63
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種利用微波菊芋產生物質方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于生物質能源技術領域，具體涉及一種利用微波熱解菊芋渣產生物質氣的方法。

背景技術

隨著世界經濟的快速發展，能源資源的消耗速度也迅速增長，而煤、石油、天然氣等傳統化石能源資源日益枯竭，人類迫切需要開發可再生的能源資源以補充和替代現有的化石能源。生物質能作為重要的環境友好的可再生能源，受到國內外的重視，被視為繼煤炭、石油和天然氣之后的第四大能源。

生物質熱解氣化可將生物質原料轉化為以CO和H為主的氣體燃料，可直接轉換實現燃氣、熱能和電能的供給。同時燃氣可以通過甲烷化，進而制備高品質生物質合成天然氣(Bio—SNG)，是生物質能開發的重要技術途徑。我國生物質能資源儲量巨大，僅農作物秸稈約7億t/a，折合標準煤約為3億t/a；全國每年可提供3.3億t林木生物，相當于2億t的標準煤。如能將這些生物質資源通過熱解氣化轉化為氣體燃，可以取代大量的化石能源，緩解我國對常規能源的依存度。同時，生物質能利用是自然界的碳循環的一部分，過程中實現CO的零排放，屬于可再生清潔燃料。

20世紀70年代開始，生物質能的開發利用研究已成為世界性的熱門研究課題，國外尤其是發達國家的科研人員在相關領域做了大量的工作。美國有生物質發電站350多座，分布在紙漿、紙產品加工廠和其他林產品加工廠，主要研究采用生物質聯合循環發電(B/IGCC)，生物質能發電的總裝機容量已超過10000M，單機容量達10～25MW，發電總量已達到美國可再生能源發電裝機的40％以上、一次能源消耗量的4％。德國目前擁有140多個區域熱電聯產的生物質，此外有近80個處于規劃設計或建設階，茵貝爾特能源公司(ImbertEnergietechnikGMBH)設計制造的下吸式氣化爐一內燃機發電機組系統，氣化效率可達60％一90％，燃氣熱值為1.7萬～2.5萬Kj/m。芬蘭是世界上利用林業廢料、造紙廢棄物等生物質發電最成功的國家之一，福斯特威勒公司是芬蘭最大的能源公司，主要利用木材加工業、造紙業的廢棄物為燃料，廢棄物的最高含水量可達60％，機組的熱效率可達88％，所制造的燃燒生物質的循環流化床鍋爐技術先，可提供的生物質發電機組功率為3－47M。瑞典和丹麥正在實行利用其豐富的生物質進行熱電聯產的規劃，使生物質能在提供高品位電能的同時，滿足供熱的要求，瑞典地區供熱和熱電聯產所消耗的能源中，生物質能比例已經超過26％E5J。

由于菊芋、菊苣殘渣的主要成分為生物質，通過熱解或氣化的方法將其轉化為可燃氣體將使有效成分得到利用，同時也能有效解決腐爛造所成的環境污染。但菊芋、菊苣殘渣含水率較高，以傳統熱解工藝對其進行深度干燥，能耗過大。為此，需要提供一種新熱解工藝有效處理掉菊芋、菊苣生物質殘渣實現節能環保。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種能耗小的利用微波熱解菊芋渣產生物質氣和生物質炭的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種利用微波熱解菊芋渣產生物質氣的方法，包括如下步驟：

(1)對菊芋渣進行干燥處理；

(2)將干燥的菊芋渣與催化劑混合得到反應混合物，所述的催化劑為氧化錫、碳酸鈉、碳酸鉀的混合物；

(3)將步驟(2)得到的反映混合物與輸送到微波反應釜中，以200～300℃/min的速度升溫至550～680℃，熱解0.5～15min，熱解溫度優選580～650℃，最優選620℃，熱解時間優選5min；

(4)從固相產物中分離生物質炭，從氣相產物中分離得到生物質氣。

其中，所述的菊芋渣為利用菊芋提取菊粉后所剩的富含生物質的工業廢料。

步驟(1)中，所述的干燥處理，是利用板框壓濾機對菊芋渣進行擠壓，減少菊芋渣中的水分。

步驟(2)中，所述的干燥的菊芋渣，其水分含量為30％以下，優選菊苣渣的水分含量為20％以下。