[發(fā)明專利]一種生物質成型料的提質工藝

在審

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• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN107236557A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 林科;杜明來;趙文濤;馬芳;白洪彬;劉彥芳
• 申請（專利權）人: 北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司
• 主分類號: C10B53/08
• 分類號: C10B53/08;C10B53/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本發(fā)明涉及生物質能的開發(fā)利用領域，尤其涉及一種采用搗固焦爐對生物質成型料進行提質的工藝。

背景技術

隨著我國能源需求量的迅速增長、及傳統(tǒng)化石燃料的日益枯竭，煤炭作為我國能源生產和消費的主體地位在未來相當長的一段時間內不會發(fā)生根本性改變。目前，對于煤炭的利用多以燃燒為主，而煤炭在燃燒過程中會排放大量的粉塵、一氧化碳、硫或氮的氧化物等污染物，致使生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，造成了日漸嚴重的環(huán)境問題。因此，開發(fā)潔凈的可再生能源已然成為解決能源危機和環(huán)境污染的重要途徑。

生物質能是綠色植物將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量，即以生物質為載體的能量形式，它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。并且，生物質能還具有能源替代、減排環(huán)保和促進農村經濟等多重功能，因此，從能源安全和環(huán)境保護出發(fā)，對生物質能的開發(fā)利用已成為當前發(fā)展可再生能源的戰(zhàn)略重點。

然而，由于生物質能原料的結構疏松、分布分散、占用空間大，作為燃料存在能量密度小、直接燃燒的熱效率低、運輸和儲存成本高等問題，導致難以規(guī)模化高效利用，經濟效益較差，成為制約生物質轉化為商品能 源的重要因素。近年來研發(fā)的生物質固化成型技術改變了傳統(tǒng)的生物質能利用方式，將松散的生物質轉化為高密度的成型燃料，直接燃燒或用作氣化、液化原料，成為生物質能開發(fā)利用的一種有效途徑，也是替代常規(guī)能源的有效方法。但目前尚不具備使生物質燃料大規(guī)模工業(yè)化應用的設備，由此限制了生物質的開發(fā)利用。

搗固焦爐是煤的焦化工藝中使用的大型化設備，其占地面積廣，投資基建費用大。煤焦化是以煤為原料經高溫干餾生產焦炭，同時獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產品的一種煤轉化工藝，其焦炭產品主要是冶金焦或化工焦。由于工業(yè)上對這類焦炭的品質要求很高，使得生產冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、氣煤、肥煤、瘦煤、貧瘦煤等煤種，屬于中變質煙煤，但是近年來煤炭資源的短缺，特別是用于焦化工業(yè)的中高品質煤原料的減少，使得焦化行業(yè)的原料成本與日俱增，加之近幾年鋼鐵、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行業(yè)的衰退，導致焦炭產品的需求量減少、價格下滑，從而迫使焦化廠急劇縮減焦炭產量，由此帶來的后果是搗固焦爐停止運行，而一旦焦爐停用便會報廢，那么為了保護斥巨資投建的搗固焦爐設備，就不得不在最低程度內維持焦爐的運行，這樣不僅降低了搗固焦爐的利用度，還會造成焦化行業(yè)的產能過剩。因此，如何拯救瀕臨負增長的焦化產業(yè)，提高搗固焦爐的利用度，解決焦化行業(yè)產能過剩的問題已成為當前遏制焦化行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

綜上所述，在目前的形勢下如何能夠將搗固焦爐應用于生物質能的開發(fā)利用領域，以使上述兩方面的問題都得以迎刃而解，是困擾本領域技術人員的一個技術難題。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的技術問題在于克服現有技術無法實現生物質能大規(guī)模應用的缺陷及現有的搗固焦爐利用度低的問題，進而提供一種采用搗固焦爐對生物質成型料進行提質的工藝。

為此，本發(fā)明實現上述目的的技術方案為：

一種生物質成型料的提質工藝，包括如下步驟：

(1)將生物質原料打包成捆，形成捆狀料；

(2)在20-100℃、5-40MPa的條件下將所述捆狀料壓制成型，制得生物質成型料；

(3)對所述生物質成型料進行提質處理，控制提質溫度為850-950℃、提質時間不小于16小時，收集溢出的粗煤氣、焦油，同時得到焦炭。

所述生物質原料的含水量不大于20wt％。

所述生物質原料為秸稈和/或木質廢棄物。

所述捆狀料的體積不小于0.5m³。

所述壓制的條件下力為50-70℃、15-25MPa。

所述生物質成型料與所述捆狀料的密度之比為(2-4)：1。

所述提質處理是在搗固焦爐中進行的。

本發(fā)明采用液壓設備對上述捆狀料進行壓制處理，根據所使用的模具的形狀和尺寸的不同，能夠制得具有任意形狀和尺寸的成型料。優(yōu)選地，本發(fā)明制得的生物質成型料的形狀和尺寸與搗固焦爐的炭化室相匹配。

本發(fā)明的上述技術方案具有如下優(yōu)點：