CN103031136A - 一种废弃人造板热解多联产综合利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废弃人造板热解多联产综合利用方法，属于废物能源化利用技术领域。首先将收集的废弃人造板进行破碎、磁选、重选、筛分等工艺进行第一级预处理，处理后得到的粗料送入慢速热解器，在设定的温度下进行碳化，再将得到的细料送入快速热解反应器，在设定的温度下进行一定时间的快速热解反应，反应产物经过气固分离后得到生物炭和热解蒸汽，生物炭经过活化制备活性炭，热解蒸汽经过冷凝后得到生物油和不可冷凝气体，不可冷凝气体作为燃气。本发明方法得到的多种产物都能够综合利用，不产生废水，废气和废液等工业三废物，节能减排。

Description

一种废弃人造板热解多联产综合利用方法

技术领域

本发明涉及一种废弃人造板热解多联产综合利用方法，属于废物能源化利用技术领域。

背景技术

我国人造板产量在2011年已超过2亿立方米，随着人造板的大量、广泛使用，产生了数量巨大的废弃人造板，如何高值化、无污染地利用这些废弃人造板对我国经济发展和环境保护有着重要意义。

随着石油、煤炭等化石资源储量的逐渐减少，将低值废弃生物质资源转化为能源及化工原料以补充和替代化石原料，已经成为世界各国的重要发展方向。热解技术可以将生物质材料转换制备为高品质的生物油、燃气和生物炭，废弃人造板中的主要成分为木质等生物质材料，因此，利用热解技术处理废弃人造板具有广阔的市场前景和重要的社会价值。

废弃人造板中含有的胶粘剂在热解过程中不仅影响木材组分的热解行为和主要目标产物的性质，更重要的是，对于废弃氨基树脂人造板来说，在热解过程中会产生氨气、氰化氢等含氮化合物，这些物质若进入液相产物中会在后续的处理系统中导致催化剂失效、管路腐蚀及废液处理等氨氮污染问题，若进入气相产物将会转化为氮氧化物，以致造成酸雨和光化学烟雾，导致温室效应。对于含胶量更高的用二次或多次回收的废弃人造板制备的刨花板，这种危害将更加严重。因此，对于废弃人造板的利用需要进行特殊的处理工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种废弃人造板热解多联产综合利用方法，通过该工艺方法得到的多种产物都能够综合利用，不产生废水，废气和废液等工业三废物，节能减排。

本发明提出的废弃人造板热解多联产综合利用方法，包括以下步骤：

（1）将废弃人造板经过破碎、磁选、重选和筛分，得到粒径为1～3毫米的粗料；

（2）采用螺旋进料方法将上述粗料送入慢速加热器中，在250℃～350℃下，加热8～15分钟，进行炭化，得到的细料；

（3）将上述细料送入流化床式快速热解反应器中，在500℃～600℃下，加热1～3秒，进行快速热解反应；

（4）对上述快速热解反应的产物进行气固分离，得到生物炭和热解蒸汽；

（5）对上述分离得到的生物炭进行活化，得到活性炭；

（6）对上述分离得到的热解蒸汽进行冷凝，热解蒸汽中的可冷凝气体经冷凝后成为生物油，将热解蒸汽中的不可冷凝气体导出；

（7）对上述导出的不可冷凝气体进行净化，净化后的不可冷凝气体作为燃气。

本发明提出的废弃人造板热解多联产综合利用方法，具有如下优点：

1、本发明方法中采用慢速加热碳化和快速热解的两级预处理工艺，能有效去除人造板热解产生的大部分含氮化合物，大大减少了人造板快速热解产物在后续工艺中的负面效应，有效消除了气体排放污染。

2、本发明方法将不可冷凝气体作为燃气进行燃烧，转而为热解反应供热，节省了能源消耗，提高了原料能源利用率。

3、本发明方法用反应过程中的产物之一生物油，作为下续反应中的喷淋介质，消除了可能产生的废液排放。

4、本发明方法将生物炭活化后制备高值产品，不仅消除了固体废弃物排放，还提高了整个处理方法的经济效益。

具体实施方式

本发明提出的废弃人造板热解多联产综合利用方法，包括以下步骤：

（1）将废弃人造板经过破碎、磁选、重选和筛分，得到粒径为1～3毫米的粗料；

（2）采用螺旋进料方法将上述粗料送入慢速加热器中，在250℃～350℃下，加热8～15分钟，进行炭化，得到的细料；

（3）将上述细料送入流化床式快速热解反应器中，在500℃～600℃下，加热1～3秒，进行快速热解反应；

（4）对上述快速热解反应的产物进行气固分离，得到生物炭和热解蒸汽；

（5）对上述分离得到的生物炭进行活化，得到活性炭；

（6）对上述分离得到的热解蒸汽进行冷凝，热解蒸汽中的可冷凝气体经冷凝后成为生物油，将热解蒸汽中的不可冷凝气体导出；

（7）对上述导出的不可冷凝气体进行净化，净化后的不可冷凝气体作为燃气。

本发明提出的废弃人造板热解多联产综合利用方法，将收集的废弃人造板进行两级预处理，即首先进行破碎、磁选、重选、筛分等工艺进行第一级预处理，处理后得到的粗料送入慢速热解器，在设定的温度（250～350°C）下进行一定时间（8～15min）的第二级预处理。快速热解工艺是指将经过预处理后得到的细料送入快速热解反应器，在设定的温度（500～600°C）下进行一定时间（1～3秒）的快速热解反应，反应产物经过气固分离后得到生物炭和热解蒸汽，生物炭经过活化制备活性炭，热解蒸汽经过冷凝后得到生物油和不可冷凝气体，不可冷凝气体经过净化后被分成两股，其中一股作为燃气在设定温度（1000～1200°C）下燃烧，燃烧后的尾气给所述的慢速热解器供热，之后排空，另一股作为载气被加热到指定温度（650～750°C）后进入快速热解反应器。本方法中的冷凝过程可以采用直喷式接触冷凝，所用的喷淋介质为由本发明方法得到的经过冷却的生物油（温度为30～50°C）。

本发明方法的一个实施例中，将废弃人造板经过破碎、磁选、重选、筛分后得到粒径为2mm直径的粗料。

粗料由螺旋进料器送入慢速热解器，慢速热解器可以采用螺杆式炭化炉，炭化炉温度为280°C，经过8分钟炭化后得到的细料经被推入料箱，细料再由料箱底部的螺旋进料器送入流化床式快速热解反应器，流化床反应器温度为550°C，调整载气流量使热解蒸汽在反应器中的停留时间约为1秒。

热解蒸汽从快速热解反应器出来后进入两级旋风分离器进行气固分离，分离得到的生物炭进入活化炉进行活化，得到活性炭。

分离得到的热解蒸汽进入筛板塔中进行冷凝，冷凝得到的生物油留存在塔底部，并经由循环泵和换热器送至塔顶部作为喷淋介质喷入塔内对进入塔中的热解蒸汽进行冷凝，控制换热器工用效率以保证塔底部生物油的温度在50°C左右，不可冷凝气体从塔顶导出。

从筛板塔中出来的不可冷凝气体先经过装有玉米芯的过虑器进行过虑，之后再经过电捕焦油器进行净化，净化后的气体经罗茨风机后一部分送入载气加热炉燃烧，另一部分作为载气经载气加热炉加热后进入快速热解反应器。

载气加热炉的燃烧温度在1100°C左右，燃烧后的尾气先进入炭化炉外壳对其进行加热，以保证炭化炉反应温度在280°C左右，从炭化炉外壳出来后直接排入大气。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明实施的范围并不受其限制。

Claims (1)

1.一种废弃人造板热解多联产综合利用方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）将废弃人造板经过破碎、磁选、重选和筛分，得到粒径为1～3毫米的粗料；

（2）采用螺旋进料方法将上述粗料送入慢速加热器中，在250℃～350℃下，加热8～15分钟，进行炭化，得到的细料；

（3）将上述细料送入流化床式快速热解反应器中，在500℃～600℃下，加热1～3秒，进行快速热解反应；

（4）对上述快速热解反应的产物进行气固分离，得到生物炭和热解蒸汽；

（5）对上述分离得到的生物炭进行活化，得到活性炭；

（6）对上述分离得到的热解蒸汽进行冷凝，热解蒸汽中的可冷凝气体经冷凝后成为生物油，将热解蒸汽中的不可冷凝气体导出；

（7）对上述导出的不可冷凝气体进行净化，净化后的不可冷凝气体作为燃气。