[發明專利]利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法

在審

• 申請號: 202010971676.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112210395A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 周文今
• 申請（專利權）人: 周文今
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B57/00;B01D45/16;C10G1/00;C10B57/10;C10L5/44
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本發明公開了一種利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法，該方法通過對熱載體溫度加熱到600度以上，利用熱載體的溫度跟生物質進行混合，溫度控制在505?555度，使其在2?5秒內生物質迅速進行裂解。解決農林廢棄物(各類秸稈、樹枝等)；轉化為木醋醇(可以燃燒熱質在4千大卡左右，也可以添加到復合肥內作為無毒無害的殺蟲劑)、碳粉(添加到復合肥里改善土壤結構)、還有少量木醋液，不會產生任何廢料。解決過去粗放型秸稈制氣(氣體含大量雜質，不能儲存、不能壓縮、不能運輸，只能就近燃燒)；可儲存、便于運輸、閃點高、不經過霧化明火無法點燃。

技術領域

本發明涉及能源技術領域,更具體的說是涉及利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法。

背景技術

生物質油是一種水分和復雜含氧有機物的混合物，并含有少量的固體顆粒雜質，其中檢測出的有機物種類已經超過300種，大量的氧含量(40％～50％)是生物質油和化石燃油在化學組成和物理特性上完全不同的主要原因，生物質油較差的燃料性質可以簡單表述為：水分含量高(25％～30％)、粘度大(20～100cP，40℃)、熱值低(16～18MJ/kg)、安定性差(長時間保存或受熱超過80℃后容易變性)。生物質油作為一種液體燃料，最易開發的應用技術是直接燃燒，但生物質油較差的燃料性質使得其燃燒工藝的開發比化石燃油復雜，一種最簡單也最成熟的應用就是將生物質油作為一種輔助燃料和化石燃料共燃，如荷蘭就分別在600MWe的煤和天然氣發電廠對生物質油進行了共燃試驗，但從和化石燃料的能量比價上來講，煤是唯一比生物質油便宜的能源，而我國大多數發電廠都是使用煤作為燃料來發電的，將生物質油和煤共燃在經濟成本上是不可行的。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法，其整個工藝流程圍繞著熱裂解液化成套設備進行，充分體現出了節能環保的理念，而且又能保證產品質量。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法，其特征在于，該方法主要包括：熱解系統、燃燒系統、冷凝系統以及水冷系統組成；該方法包括以下步驟：將經過破碎處理過的秸稈先到流化床干燥器里，在高溫尾氣的快速干燥與挾帶下經兩級螺旋進料器迅速送到主反應器——流化床反應器；在此反應器中，秸稈顆粒被熱解成氣體，并被迅速導出反應器，之后通過兩極旋風分離器將固體炭粉顆粒分離出來；分離出的炭粉通過立管送入燃燒室內燃燒，燃燒釋放的能量提供給流化床反應器；炭粉燃燒產生的高溫尾氣經旋風分離后進入流化床干燥器回收利用；炭粉燃燒后的殘渣是優質的鉀肥，被送到肥料造粒機中生產成肥料成品；經過氣固分離后的熱解氣體進入一個直接噴淋冷凝器，和大量的生物質油噴霧直接接觸而將其中的可冷凝部分完全冷卻下來；冷卻后的生物質油存積在冷凝器底部用作，部分作為直接噴淋冷凝器的冷凝介質，其余的作為產品生物質油貯存在油罐里；從冷凝器中出來的不可冷凝的氣體一部分通過炭粉燃燒室中的換熱器加熱后用作直接噴淋冷凝器的載氣，其余的送入燃氣發電機組中發電，以提供整座項目工廠的電力，多余的電能還可供給項目工廠周圍的用電單位。

優選的，在上述一種利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法中，該方法通過對熱載體溫度加熱到600度以上，利用熱載體的溫度跟生物質進行混合，溫度控制在505-555度，使其在2-5秒內生物質迅速進行裂解

優選的，在上述一種利用農林廢棄物制清潔燃料及炭粉、熱能的制備方法中，該方法將秸稈成功地轉化成了三種物質：生物質油、固體鉀肥和電。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明具有以下特點：

(1)采用負壓烘干：

直接利用裂解產生的保溫尾氣余熱對生物質原材料進行烘干；

(2)采用兩級螺旋進料系統：