CN103483595A - 以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法 - Google Patents

以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法 Download PDF

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刘志刚
邹海平
黄裔
邹妍
梅虎
栾卫星
叶超
杨晓声
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Abstract

一种以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法，涉及木材加工剩余物高效综合利用技术领域，包括三级分离、多级利用，最终得到三种产品，三种产品中以生化木素（BCL）为主产品，生物质颗粒燃料、沼气电力为辅产品，实现对木材加工剩余物高效综合利用的方法。本发明每吨绝干的木材加工剩余物可生产出0.23t的生化木素、0.62吨的颗粒燃料和160KW·h的电力，实现了木材加工剩余物高效综合利用；因此本发明，对节约能源、提高资源产出率效果十分显著，特别适合对木材加工剩余物的高效综合处理。

Description

以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法
技术领域：
本发明涉及木材加工剩余物高效综合利用技术领域，具体涉及一种木材加工剩余物高效综合利用的方法。
背景技术：
现有的木材加工剩余物（树皮、木屑或枝桠柴等）的利用，只是以木材加工剩余物中的生物质能转化为热能（燃烧）或电能为目的，技术单一，产品简单，不仅对资源造成了极大的浪费，而且还对大气带来了严重的污染。因此对木材加工剩余物的高效综合利用是十分必要的。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种木材加工剩余物高效综合利用的方法。包括三级分离、多级利用，最终得到三种产品，三种产品中以生化木素（BCL）为主产品，生物质颗粒燃料、沼气电力为辅产品，实现对木材加工剩余物高效综合利用的方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
一种以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）先将木材加工剩余物原料进行预处理，然后通过输送装置送入一级分离装置，在0.5MPa～2.5MPa的环境温度中蒸煮1min～5min，蒸煮后再进行清洗和固液分离，将原料中85%以上的半纤维素分离出来，富含半纤维素的水溶液经沉淀、预酸化、调节等工艺处理后，进入厌氧发酵系统生产沼气，生产出来的沼气可直接用于居民生活用气或通过沼气发电机生产沼气电力。
（2）步骤（1）中固液分离得到的固形物加入其质量4%～10%的碱液并通入蒸汽进行蒸煮，在60℃～130℃温度下连续蒸煮0.5h～2h后，再进行固液分离，分离得到的固形物用于制备生物质颗粒燃料。
（3）步骤（2）中分离得到的液体，经沉淀、过滤、活化和精选等工艺处理后，得到生化木素原液，再经膜装置进一步浓缩，制成液态生化木素产品，将液态生化木素产品经蒸发和干燥后制得固态生化木素产品。
所述预处理的方法为：木材加工剩余物通过切割破碎后形成规格为50mm*10mm*10mm的块状物。
所述步骤（1）中水处理系统沉淀池中产生的固体沉淀物用于制备生物质成型燃料。
所述步骤（3）中经沉淀工艺处理后产生的固体沉淀物用于制备生物质颗粒燃料。
本发明的有益效果为：
本发明每吨绝干的木材加工剩余物可生产出0.23t的生化木素、0.62吨的颗粒燃料和160KW·h的电力，实现了木材加工剩余物综合高效利用。生化木素（BCL）产品可部分替代石油基产品—苯酚，应用于板材粘合剂、发泡保温材料等产品和行业中；沼气是清洁的生物质能源，沼气可用于发电产生电力，也可以作为城乡居民生活用气；生物质颗粒燃料，解决了木材加工剩余物因为结构松散，密度低、挥发分高和不便于运输等问题。因此本发明，对节约能源、提高资源产出率效果十分显著，特别适合对木材加工剩余物的高效综合处理。
附图说明：
图1为木材加工剩余物高效综合利用工艺流程图；
图2为木材加工剩余物高效综合利用物料平衡图。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示和实例，进一步阐述本发明。
如图1、图2所示，
一种木材加工剩余物高效综合利用的方法，
（1）先将1吨木加工下脚料以及树皮通过切割破碎后形成规格在50mm*10mm*10mm的块状物，然后通过输送设备送入一级分离装置，采用0.6MPa～3.0MPa的蒸汽蒸煮1min～5min，蒸煮后再进行多级清洗和固液分离，得到0.7吨固形物和0.3吨清洗液，将0.3吨清洗液送入水处理厌氧发酵系统生产沼气，可制得80-110m3的沼气，将沼气通过沼气发电机产生沼气电力，约可产生160KW·h。
（2）步骤（1）中分离出的0.7吨固形物加入0.05吨的碱液并通入蒸汽进行蒸煮，在80-140℃进行蒸煮2h，蒸煮后进行固液分离，可得到0.4吨固体和0.35吨液体，分离得到的固体用于制造生物质颗粒燃料。
（3）步骤（2）中分离得到的0.35吨液体，经沉淀、过滤、活化、精选等工艺处理后，得到澄清液再经纳滤膜进一步浓缩，浓缩液再经蒸发和干燥制得生化木素产品（0.23吨）。
下表为投入与产出对比表（以一吨绝干原料记）
Figure BDA0000369589950000031
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）先将木材加工剩余物原料进行预处理，然后通过输送装置送入一级分离装置，在0.5MPa～2.5MPa的环境温度中蒸煮1min～5min，蒸煮后再进行清洗和固液分离，将原料中85%以上的半纤维素分离出来，富含半纤维素的水溶液经沉淀、预酸化、调节等工艺处理后，进入厌氧发酵系统生产沼气，生产出来的沼气可直接用于居民生活用气或通过沼气发电机生产沼气电力。
（2）步骤（1）中固液分离得到的固形物加入其质量4%～10%的碱液并通入蒸汽进行蒸煮，在60℃～130℃温度下连续蒸煮0.5h～2h后，再进行固液分离，分离得到的固形物用于制备生物质颗粒燃料。
（3）步骤（2）中分离得到的液体，经沉淀、过滤、活化和精选等工艺处理后，得到生化木素原液，再经膜装置进一步浓缩，制成液态生化木素产品，将液态生化木素产品经蒸发和干燥后制得固态生化木素产品。
2.根据权利要求1所述的以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法，其特征在于所述预处理的方法为：木材加工剩余物通过切割破碎后形成规格为50mm*10mm*10mm的块状物。
3.根据权利要求1或2所述的以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法，其特征在于所述步骤（1）中水处理系统沉淀池中产生的固体沉淀物用于制备生物质成型燃料。
4.根据权利要求3所述的以木材加工剩余物为原料的高效综合利用的方法，其特征在于所述步骤（3）中经沉淀工艺处理后产生的固体沉淀物用于制备生物质颗粒燃料。
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