[發明專利]熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法

在審

• 申請號: 201710164799.1
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106833698A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 張守玉;王才威;吳順延;李昊;江鋒浩;張一帆
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10C5/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明涉及化學領域，具體涉及一種熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法。

背景技術

我國是傳統的木質炭生產大國，近年來由于國家對環境保護的高度重視，各級政府加強對封山育林的管理，用樹木生產木質炭的產量已直線下降，最終將至枯竭。生物質能源作為可再生資源，具有可再生性、清潔低污染、CO₂零排放、資源豐富等優點，利用生物質資源生產生物質成型炭來替代樹木生產的木質炭是一種炭化資源的補充，能夠收到保護生態環境和節約能源的雙重效益。

但是，現在的制備生物質炭的方法中，大多沒有對制備生物質炭過程中中產生的氣體進處理，導致了生物質原料的浪費。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法。

本發明提供了一種熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：步驟一，將生物質原料粉碎成顆粒，得到顆粒狀的生物質原料；步驟二，將顆粒狀的生物質原料放入成型機內進行成型，得到成型生物質；步驟三，將成型生物質放入至70℃的反應器中密封恒溫30min；步驟四，將反應器進行抽真空30～60min；步驟五，向反應器內注入氮氣或惰性氣體除盡反應器中的氧氣；步驟六，在惰性氛圍中以5～10℃的升溫速率將反應器升溫至600℃，得到生物質炭；步驟七，在升溫過程中，當反應器的溫度為70～200℃時，不收集反應器中的產生的氣體，當反應器的溫度為200～450℃時，收集反應器中的產生的氣體，當反應器的溫度為450～600℃時，不收集反應器中的產生的氣體；以及步驟八，將收集到的氣體進行冷凝得到木醋液。

在本發明提供的熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟一中，顆粒狀的生物質原料的粒徑為0.1～2mm。

在本發明提供的熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟二中，成型生物質為直徑為60mm，長度為100mm的圓柱形成型生物質。

在本發明提供的熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟三中，反應器為木炭窯或固定床熱解反應器。

在本發明提供的熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟五中，氮氣或惰性氣體的注入速率為10～2500mL/min。

在本發明提供的熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法中，還可以具有這樣的特征：其中，在步驟八中，冷凝的溫度為3～5℃。

發明的作用與效果

根據本發明所涉及的熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法，因為在制備生物質炭的過程中，對200～450℃的氣體進行收集，得到了木醋液，這樣不僅使得生物質原料得到了充分的利用，而且得到的木醋液具有綠色環保、可再生等特點，可以極大的促進綠色農牧產品生產的需要，完美符合當前可持續發展和創新型發展的戰略宏圖。另外，木醋液可以作為如滅菌劑、植物生長促進劑、葉面肥、殺蟲劑、除草劑、防腐劑等，能被廣泛利用到農林畜牧業、化工業、食品加工業與醫藥衛生業等各個領域，產生巨大的經濟效益。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下結合實施例對本發明熱解生物質綜合產生生物質炭以及木醋液的方法作具體闡述。

<實施例一>

步驟一，將100kg的生物質原料粉碎成粒徑為0.1～2mm的顆粒，得到顆粒狀的生物質原料。在本實施例中，生物質原料為杉木屑，顆粒的粒徑為1mm。

步驟二，將顆粒狀的生物質原料放入成型機內進行成型，得到直徑為60mm，長度為100mm的圓柱形成型生物質。在本實施例中，采用的該圓柱形規格的成型機，在實際生產應用中，可以根據生產需要使用其他規格型號的成型機。

步驟三，將圓柱形成型生物質放入至70℃的反應器中密封恒溫30min，反應器可以為木炭窯或固定熱解反應器。在本實施例中，反應器為固定熱解反應器。

步驟四，將固定熱解反應器進行抽真空30～60min。在本實施例中，恒溫時間為30min。

步驟五，向固定熱解反應器內以10～2500mL/min的速率注入氮氣或惰性氣體除盡反應器中的氧氣。在本實施例中，注入氣體為氦氣。注入速率為800mL/min。