[發明專利]一種農林生物質氣化發電方法

有效

• 申請號: 201910231346.5
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109880655B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 袁英江
• 主分類號: C10J3/72
• 分類號: C10J3/72;C10J3/46;B01J23/34;B01J35/06;B01J37/08;B01J37/18
• 代理公司: 長沙正務聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 43252
• 代理人: 鄭雋;吳婷

本發明提供了一種農林生物質氣化發電方法，主要包括農林生物質預處理、氣化和催化裂解產生燃燒氣、利用燃燒氣發電三個步驟，其中，農林生物質預處理是將農林生物質粉碎并烘干得到特定粒徑范圍的原料，有助于在后續氣化、催化裂解等步驟中充分利用生物質，提高生物質燃燒熱值利用率，并減少焦油以及硫氧化物、氮氧化物等酸性物質的產生，無需額外進行后處理即可減少排放引起的環境污染。

技術領域

本發明涉及清潔能源技術領域，特別地，涉及一種農林生物質氣化發電方法。

背景技術

農林生物質是農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。利用農林生物質發電是生物質利用的一種重要方式，也是國家近些年大力提倡與鼓勵的生物質利用方式。生物質發電技術主要分為生物質直燃發電、生物質混合燃燒發電、生物質氣化發電。

其中，生物質氣化發電是將生物質通過熱化學方法轉化為氣體燃料后直接送入鍋爐、內燃發電機、燃氣機等的燃燒室中燃燒發電。按照發電規模可以劃分為小型氣化發電、中型氣化發電和大型氣化發電。現有的傳統生物質氣化發電技術工藝流程長，需要配套建設發電系統、全套燃料輸送系統、鍋爐、汽輪機、發電機以及輔助系統、電網輸出系統等，還有投資成本高，生物質燃燒熱值利用率低，排放污染環境，堵塞設備和管道等諸多問題。

另外，現有的氣化發電技術氣化出來的燃氣都含有一定的雜質，包括灰粉、焦炭和焦油以及硫氧化物、氮氧化物和氯化氫等酸性物質。例如，燃氣焦油的脫除是生物質氣體凈化的瓶頸之一。現有技術焦油轉化率低，凈化效果不理想，造成焦油沉積嚴重而縮短濾芯的使用壽命，增加處理成本。焦油以及燃燒后產生的氣味對人體是有害的，污染環境，腐蝕金屬，損害設備，影響發電設備的正常運行。

發明內容

本發明目的在于提供一種農林生物質氣化發電方法，以解決生物質燃燒熱值利用率低、排放污染環境等技術問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種農林生物質氣化發電方法，主要包括農林生物質預處理、氣化和催化裂解產生燃燒氣、利用燃燒氣發電三個步驟，其中，農林生物質預處理是將農林生物質粉碎至粒徑30～50μm并烘干至水分重量含量為10～12％，得到原料；氣化和催化裂解的具體方法是：農林生物質經預處理后與氣化劑在流化床氣化爐中進行氣化反應，然后在催化劑的作用下裂解產生混合裂解氣，所述催化劑的用量為原料重量的3～4％，催化劑是通過以下制備方法得到的：

(A)將碳酸鎂與碳酸鋅混合均勻，得到混合粉末；

(B)將混合粉末加入乙酸錳水溶液中，攪拌均勻，得到混合漿料；

(C)向混合漿料中加入玻璃纖維粉和釩-鈦復合氧化物，攪拌2～3小時，300～330℃煅燒30～40小時，還原熱處理即得。

優選的，所述農林生物質選自玉米秸稈、樹枝、樹葉、鋸末、稻殼、棉籽殼、花生殼、甘蔗滓中的任一種或幾種。

優選的，農林生物質的預處理方法如下：將農林生物質經機械粉碎制成粒徑≤5mm的粗粉，然后將粗粉倒入三乙醇胺水溶液中，攪拌條件下滴加二甘醇，滴加完畢后繼續攪拌30～40分鐘，濕法研磨5～8分鐘，離心，干燥，打散即可；粗粉、三乙醇胺水溶液、二甘醇的質量體積比為1g：8～12mL：2～3mL，三乙醇胺水溶液的體積濃度為8～12％。

進一步優選的，所述機械粉碎選自鄂式粉碎、輥式粉碎或錘式粉碎中的任一種。

進一步優選的，所述濕法研磨采用膠體磨，膠體磨的兩個磨盤之間間隙為0.02～0.03mm，轉速10000～12000r/min。

進一步優選的，離心的工藝條件為：10000～12000r/min離心處理5～6分鐘，棄上清液；干燥的工藝條件為70～80℃烘干15～20小時；利用氣流對干燥后的物料進行打散。