[發明專利]一種利用太陽能烘焙生物質的方法

在審

• 申請號: 201810011318.8
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108195091A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 梅艷陽;王華;武齊;解樹寬;張劉鋼
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: F24S23/71
• 分類號: F24S23/71;F24S50/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種利用太陽能對生物質進行烘焙預處理的方法，由于采用太陽能作為熱源，整個生物質烘焙過程幾乎不耗能，有效解決了目前生物質烘焙過程耗能較高的問題。本發明利用聚光式太陽能集熱方法獲得高溫，并通過對溫度的監測與控制使生物質烘焙處理保持在一定溫度范圍內；利用連續進料方法將生物質原料以一定速度連續輸送通過太陽能烘焙單元，調節輸送速度，以保證生物質原料在太陽能烘焙單元中的滯留時間，在太陽能烘焙單元出口得到烘焙后生物質。太陽能烘焙單元為惰性氣體氣氛，烘焙過程產生的氣體及通入系統的惰性氣體一起流出太陽能烘焙單元，以保證對生物質原料的烘焙處理在惰性氣氛中進行。

技術領域

本發明專利涉及一種生物質烘焙預處理方法，尤其涉及一種利用太陽能烘焙生物質的方法。

背景技術

生物質的含水量和含氧量都較高，并且不易儲存、較難破碎，導致其產物熱值及品質都較低，這很大程度上抑制了生物質高溫裂解氣化或液化的發展。烘焙預處理技術的出現大大改善了生物質的物理和化學特性，受到了國內外廣泛的關注和重視。生物質原料烘焙是反應溫度介于 200～300 ℃之間，常壓、無氧的條件下進行的慢速熱解過程。烘焙后的生物質不僅大大降低了生物質的水分含量和氧氣含量，而且其低位熱值也得到了顯著提高。但是生物質烘焙耗能較大，據文獻報道，即使是在對生物質研磨后進行300℃烘培，所需的能量仍然高達 24 kWh /t。因此，目前需要本領域研究人員迫切解決的重要問題是提出切實可行的生物質烘焙低能耗方案，以促進烘焙預處理方法在生物質高溫裂解領域的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用太陽能對生物質進行烘焙預處理的方法，由于采用太陽能作為熱源，整個生物質烘焙過程幾乎不耗能，有效解決了目前生物質烘焙過程耗能較高的問題。

本發明有以下有益效果：

1、本發明所涉及的生物質烘焙的熱源來自于太陽能，而不是采用傳統的化石燃料作為熱源，解決了生物質烘焙過程中的能耗問題。

2、本發明所涉及的生物質烘焙過程通過輻射和導熱的形式將熱量由受熱面傳遞給生物質材料，整個過程中除惰性氣體（如氮氣）外沒有其他介質與生物質接觸，保證烘焙過程生物質的烘焙效果。

3、本發明所涉及的生物質烘焙的熱源來自于太陽能，太陽能為清潔能源，故生物質烘焙過程不會對環境產生不利影響。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種利用太陽能對生物質進行烘焙處理的方法，其特征在于，

利用聚光式太陽能集熱方法獲得高溫，并通過對溫度的監測與控制使生物質烘焙處理保持在一定溫度范圍內；利用連續進料方法將生物質原料（6）以一定速度連續輸送通過太陽能烘焙單元（1），調節輸送速度，以保證對生物質原料（6）在太陽能烘焙單元（1）中的滯留時間，在太陽能烘焙單元（1）出口得到烘焙后生物質（8）；太陽能烘焙單元（1）為惰性氣體氣氛，烘焙過程產生的氣體及通入系統的惰性氣體一起流出太陽能烘焙單元（1），以保證對生物質原料（6）的烘焙處理在惰性氣氛中進行。

進一步，所述的一種利用太陽能對生物質進行烘焙處理的方法，其結構特征在于，包括太陽能烘焙單元（1）、進料單元（2）、太陽能集熱單元（3）、太陽能自動跟蹤單元（4）、溫度監測與控制單元（5）、惰性氣體進口（7）和氣體出口（9），其中，

所述的太陽能集熱單元（3）以聚光的方式收集太陽能并聚焦在太陽能烘焙單元（1），太陽能自動跟蹤單元（4）與太陽能集熱單元（3）連接，用于控制太陽能集熱單元（3）的方向和角度，以保證在一定的采光面積上獲得最大太陽輻射能；所述的溫度監測與控制單元（5）一端與太陽能烘焙單元（1）相連，另一端與太陽能集熱單元（3）相連；進料單元（2）與太陽能烘焙單元（1）相連；惰性氣體進口（7）與太陽能烘焙單元（1）一端相連，氣體出口（9）與太陽能烘焙單元（1）另一端相連。