[發明專利]生物質熱電基秸稈三素清潔聯產及其低碳循環裝置

在審

• 申請號: 201910332978.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN109971525A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 張德志;汪春煥;馮勝利;張智;朱智慧;都基峻;汪瓊洋
• 申請（專利權）人: 北京鑫澤清源植物秸桿技術有限公司
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44;F01D15/10;F01K11/02;F23G5/46;B09B3/00;B09B5/00;C08B37/14;C08H7/00;D21C5/00
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本發明的生物質熱電基秸稈三素清潔聯產及其低碳循環裝置特征是：生物質熱電，旨在使用農林廢棄生物質燃料，同時生產輸出熱能、電能、灰燼及煙氣，且全部或部分供給秸稈三素清潔聯產，以及作為秸稈三素清潔聯產基礎；主要由農林廢棄生物質熱電裝置、秸稈清潔制備生產原料裝置、初次凝結水解半纖維素裝置、醇法制備半纖維素及收醇裝置、草木灰制備低藥水解液裝置、二次低藥水解木質素裝置、二次漿液制備纖維素裝置、煙氣與二次水解液處理殘堿裝置及煙氣蒸發液相制備木質素裝置等構成。本發明的有益效果：創新生物質熱電基秸稈三素清潔聯產，既可實現農林廢棄生物質資源細化及分類利用，又可實現秸稈利用高值化、工業化與規模化，同時形成低碳生產與循環經濟機制，進一步推動農業農村環境治理可持續發展。

技術領域

本發明涉及生物質資源利用、秸稈五化綜合利用、生物質熱電、循環經濟及農業農村環境治理等領域，具體是生物質熱電基秸稈三素清潔聯產及其低碳循環裝置。

技術背景

秸稈基本特征：一是主要組份纖維素35～50％，半纖維素15～40％，木質素15～35％；二是所含半纖維素相比較木材類較多。

據悉，我國每年的農作物秸稈總量達八億噸，只有少部分被離田利用，其中絕大多數是被機械打碎返田，因不能及時降解而造成了嚴重的土壤病蟲害，所以盡管政府出臺了較嚴厲的環境治理及禁燒政策，但焚燒現象時有發生。

為此，2008年始國家啟動大規模農作物秸稈五化綜合利用，尤其國家發改委和農業部聯合發布《秸稈綜合利用技術(2014)》通知，明確鼓勵秸稈‘肥料化、飼料化、原料化、能源化、基料化’等利用技術共計19項。

其中，秸稈原料化利用技術，除物理類的秸稈人造板及復合材外，化學類只有秸稈清潔制漿和玉米芯制木糖醇，實質均為上世紀引進的傳統技術及其改良版。

秸稈資源的原料化利用價值及應用前景：其一可提取半纖維素及木聚糖產品，是自然界寶貴而難得的大健康醫食用材；其二可制備纖維素，既能彌補國內造紙的木材資源缺乏，又是重要的生產與生活原材料；其三可制備木質素，甚重要的工農業原材料。

由此可見，國內農作物秸稈的離田利用尤為重要；尤其是，秸稈離田后的原料化利用，為今后的人類社會經濟擺脫化石資源之重要途徑。

迄今為止，國內秸稈離田利用初具規模的是農林廢棄生物質熱電產業，投產項目及生產企業已達約300家，年度利用農林廢棄生物質資源約7000萬噸，但是受到秸稈低密度及低熱值局限，其中的秸稈類所占比例約40％。

與此同時，相比秸稈資源的原料化利用，農林廢棄生物質熱電的秸稈直燃是典型低值化利用，因此目前的國內農林廢棄生物質熱電產業基本依賴政策性電價補貼生存。

分析得知，相比當前的國內光伏與風電等新能源產業已發展至市場化程度，實際上國內農林廢棄生物質熱電產業已失去市場化未來，也喪失主要新能源基本屬性，反而體現了國內農林縣域及農業農村環境治理的規模化作用。

然而，當前的農林廢棄生物質熱電產業，因受國內策性電價補貼資金缺口增大和光伏與風電等新能源政策性電價補貼退坡等因素影響，其發展增速已明顯放緩；所以，對全國農業縣域高達俞千的農業農村環境治形勢構成了負面影響。

因此，為了有效解決上述問題，本發明著重研究了農林廢棄生物質資源細化分類利用及其生物質熱電基秸稈三素清潔聯產與低碳循環經濟產業鏈條，創新了農林生物質熱電基秸稈三素清潔聯產及其低碳循環的裝置的新模式、新技術、新工藝及新裝置，期望進一步推動國內秸稈工業化及規模化利用和農業農村環境治等綠色技術及產業的快速發展。

發明內容