CN104140538B - 一种连续式生物质液化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续式生物质液化方法,该方法在微波反应装置中进行,该装置包括原料预混罐、微波反应器、废气吸收器和排料接收器,原料预混罐、废气吸收器和排料接收器均分别与微波反应器连通,排料接收器前后分别设有阀门,该方法包括:(1)将液化剂、酸性催化剂和生物质原料送入原料预混罐中搅拌混合得到混合物;(2)将该混合物送入微波反应器中进行微波加热反应,并在微波加热反应后将反应后所得物料通过排料接收器进行排料,排放物料时,按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开排料接收器前后设置的阀门,且排料接收器前面的阀门与排料接收器后面的阀门不同时处于打开状态。该方法残渣率低,且不会造成环境污染。

Description

-种连续式生物质液化方法
技术领域
[0001 ]本发明设及一种连续式生物质液化方法。
背景技术
[0002] 液化技术是近年来生物质高效增值利用领域重点研究的一项技术,该项技术能够 将废弃的生物质材料转化为具有反应活性的液态物质。运种具有反应活性的液态物质可W 作为制备胶粘剂、聚氨醋发泡材料、酪醒发泡材料、酪醒模塑料和碳纤维等具有高附加值产 品的原料。
[0003] 目前,生物质液化的传统的方法主要W油浴加热法为主,油浴加热法虽然简单易 行,但是在生物质液化反应的早期,整个生物质液化反应的体系是非均相的,生物质液化体 系从非均相转变为均相的过程需要很长的时间,因此,传统的液化方法十分耗时和耗能,而 且即使经过很长的液化时间,液化反应的残渣率仍然较高。
[0004] 微波加热是近年来发展迅速的一种替代传统加热的方式。微波加热是一种内加热 技术,与传统的加热技术相比,微波加热具有高效快速、加热均匀、节能省电且设备体积小 等特点。
[0005] 近年来,微波加热技术在植物纤维热化学转化中的应用也受到了高度重视。大量 研究结果表明,利用微波加热可W显著提高生物质液化速率。例如Kt如n等(Bioresource Technology,2009,100(12) ,3143-3146)采用Milestone Megal200微波反应蓋,将约5克木 粉、10克甘油和少量的酸性催化剂加入100毫升密闭的聚四氣乙締反应罐中,在微波反应蓋 中于190-210°C下反应7分钟,木粉几乎可实现完全液化。但在该液化过程中产生的废气难 W处理,易对环境造成污染。
[0006] 因此,开发一种残渣率较低,并且对环境无污染的生物质液化方法是一个亟需解 决的问题。
发明内容
[0007] 本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷而提供一种连续式生物质液化 方法。
[000引本发明提供一种连续式生物质液化方法,该方法在微波反应装置中进行,其中,所 述微波反应装置包括原料预混罐、微波反应器、废气吸收器和排料接收器,所述原料预混 罐、所述废气吸收器和所述排料接收器均分别与所述微波反应器连通,所述排料接收器前 后分别设置有阀口,该方法包括W下步骤:
[0009] (1)将液化剂、酸性催化剂和生物质原料送入所述原料预混罐中,进行揽拌混合, 得到混合物;
[0010] (2)将步骤(1)中得到的混合物送入所述微波反应器中进行微波加热反应,并在微 波加热反应后将微波加热反应后所得物料通过所述排料接收器进行排放物料,
[0011] 其中,排放物料时,按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开所 述排料接收器前后设置的阀口,且所述排料接收器前面的阀口与排料接收器后面的阀口不 同时处于打开状态。
[0012] 本发明的发明人发现,通过本发明采用的方法,将反应原料在原料预混罐中进行 预混;并且在排放物料时,按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开所述 排料接收器前后设置的阀口,且所述排料接收器前面的阀口与排料接收器后面的阀口不同 时处于打开状态;另外,在微波反应装置中设置了废气吸收器。运样能够使得反应原料充分 接触,使得后续液化反应更加充分;有效地避免了空气进入和微波泄露对液化反应的影响, 有利于液化产物品质的提高(具体地,多元醇液化产物的径值升高,酪类液化产物与甲醒的 反应能力增加)和残渣率的降低;而且也避免了废气排放对环境造成的影响。
[0013] 因此,本发明提供的连续式生物质液化的方法具有液化产物品质较高且残渣率较 低,并且不会对环境造成污染的优点。
[0014] 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予W详细说明。
附图说明
[0015] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0016] 图1是本发明提供的微波反应装置的结构示意图。
[0017] 附图标记说明
[0018] 1、原料预混罐;2、阀口; 3、进料口; 4、螺旋输送揽拌器;5、微波反应器;6、微波源; 7、废气吸收器;8、抽气口; 9、阀口; 10、排料接收器;11、阀口; 12、出料口
具体实施方式
[0019] W下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0020] 本发明提供一种连续式生物质液化方法,该方法在微波反应装置中进行,其中,所 述微波反应装置包括原料预混罐、微波反应器、废气吸收器和排料接收器,所述原料预混 罐、所述废气吸收器和所述排料接收器均分别与所述微波反应器连通,所述排料接收器前 后分别设置有阀口,该方法包括W下步骤:
[0021] (1)将液化剂、酸性催化剂和生物质原料送入所述原料预混罐中,进行揽拌混合, 得到混合物;
[0022] (2)将步骤(1)中得到的混合物送入所述微波反应器中进行微波加热反应,并在微 波加热反应后将微波加热反应后所得物料通过所述排料接收器进行排放物料,
[0023] 其中,排放物料时,按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开所 述排料接收器前后设置的阀口,且所述排料接收器前面的阀口与排料接收器后面的阀口不 同时处于打开状态。
[0024] 根据本发明,所述原料预混罐主要起到使原料充分混合的作用,W使后续的微波 加热反应能够有效地进行。所述原料预混罐的材质可W为各种不易被酸性催化剂腐蚀的材 质,优选情况下,所述原料预混罐W31化不诱钢的材质制成。
[0025] 根据本发明,所述原料预混罐中的揽拌装置可W为本领域中常用的各种揽拌装 置,例如高速旋转揽拌装置。本发明对所述揽拌混合的条件没有特别的限定,可W在较宽的 范围内变动,只要使得反应原料进行充分混合即可。优选情况下,所述揽拌混合的条件包 括:揽拌混合的速度为IO-IOOrpm,揽拌混合的时间为5-50min,进一步优选情况下,所述揽 拌混合的条件包括:揽拌混合的速度为20-8化pm,揽拌混合的时间为10-30min。
[0026] 根据本发明,所述微波反应器可W为生物质液化领域中常用的各种微波反应器。 例如,根据本发明的一种优选实施方式,如图1所示,所述微波反应器5内设置有螺旋输送揽 拌器4,所述微波反应器5外设置有微波源6。
[0027] 在本发明中,所述螺旋输送揽拌器可W为现有技术中的螺旋输送揽拌器。只要所 述螺旋输送揽拌器能够起到在物料输送的同时连续揽拌翻转,使物料与微波场充分接触, 并且避免物料与所述微波反应器发生粘壁的作用即可。
[0028] 在本发明中,对所述微波源没有特别的限定,只要所述微波源可W经微波传输为 所述微波加热反应提供热量即可。
[0029] 所述微波反应器可W为商购自上海奉贤吴害化工机械设备厂的型号为HZ-6MR的 微波反应器,也可W参考现有技术的记载(CN201252654Y)进行制造。
[0030] 根据本发明,优选情况下,所述微波反应器的腔体外设置有电加热系统和风机冷 却系统,W用于控制微波反应器的腔体的溫度。所述电加热系统用于微波反应器的腔体的 预热,所述电加热系统和风机冷却系统的配合使用可W起到防止微波反应器腔体的溫度升 溫过高导致腔体内的物料出现碳化现象而使液化反应的残渣率升高的作用。根据上述原则 可W合理地选择电加热系统和风机冷却系统。
[0031] 根据本发明,所述废气吸收器用于吸收液化反应中产生的废气。所述废气的吸收 方法可W为本领域技术人员所知的各种废气吸收方法,例如可W为化学吸收法和/或物理 吸收法。所述化学吸收法可W为液体吸收法,所述物理吸收法可W为冷凝法和/或活性炭吸 附法。优选情况下,所述废气的吸收方法为液体吸收方法。采用的液体为含有氨氧化钢的溶 液,所述溶液的浓度优选为5-30重量%。通过本发明的废气吸收器吸收液化反应中产生的废 气,避免了废气排放对环境的影响。
[0032] 根据本发明,所述排料接收器为具有一定容量的31化不诱钢制成的容器,W避免 液化产物在排料时堵塞管道。一般地,所述排料接收器的容量为5-20化,优选地,所述排料 接收器的容量为5-50L。
[0033] 根据本发明,所述排料的时间根据所述排料接收器的容量大小而定。
[0034] 根据本发明,所述排料接收器前后分别设置有阀口。对所述排料接收器前后分别 设置的阀口的数量没有特别的限定,优选情况下,所述排料接收器前后分别设置1-2个阀 n,进一步优选情况下,所述排料接收器前后分别设置1个阀口。
[0035] 在本发明中,所述阀口的作用是避免在对液化产物进行排料时空气进入微波反应 器中,同时避免出现微波泄漏和反应器内的压力下降的现象,空气进入和压力下降均会对 液化反应造成不利的影响,从而导致液化产物的品质下降。
[0036] 在本发明中,所述原料预混罐、所述废气吸收器和所述排料接收器均分别与所述 微波反应器连通。
[0037] 根据本发明,所述原料预混罐、所述废气吸收器和所述排料接收器与所述微波反 应器连通的方式没有特别的限定,优选情况下,所述原料预混罐与所述进料口之间通过设 有阀口进行连通;所述废气吸收器与所述微波反应器之间通过设有抽气口进行连通;所述 排料吸收器与所述微波反应器之间通过设有阀口进行连通。
[0038] 根据本发明的一种优选方式,如图1所示,所述微波反应装置包括原料预混罐1、微 波反应器5、废气吸收器7、排料接收器10和出料口 12,排料接收器10前后分别设置有阀口 9 和阀口 11,原料预混罐1与微波反应器5之间设有阀口 2和进料口 3,废气吸收器7与微波反应 器5之间设有抽气口 8,微波反应器5内设有螺旋输送揽拌器4,微波反应器5外设有微波源6。 所述微波反应器5的腔体外设有电加热系统和风机冷却系统。
[0039] 根据本发明,将液化剂、酸性催化剂和生物质原料送入所述原料预混罐中进行揽 拌混合,得到混合物;将所得的混合物送入所述微波反应器中进行微波加热反应,并在微波 加热反应后将微波加热反应后所得物料通过所述排料接收器进行排料,其中,当排放物料 时,按照与微波加热反应所得的物料接触的先后顺序依次打开所述排料接收器前后设置的 阀口,且排料接收器前面的阀口与排料接收器后面的阀口不同时处于打开状态,即排料时 先打开所述排料接收器前面设置的阀口,此时所述排料接收器后面设置的阀口处于关闭状 态,然后随着排料的进行,关闭所述排料接收器前面设置的阀口,同时打开所述排料接收器 后面设置的阀口,当排料结束后关闭所述排料接收器后面设置的阀口。
[0040] 根据本发明,步骤(1)中,对所述液化剂、所述酸性催化剂和所述生物质原料的重 量比没有特别的限定,可W在较宽的范围内变动。考虑到所述生物质原料在酸性催化剂的 作用下,与液化剂充分发生液化反应,优选情况下,所述液化剂、所述酸性催化剂和所述生 物质原料的重量比为0.5-6:0.005-0.25:1,进一步优选的情况下,所述液化剂、所述酸性催 化剂和所述生物质原料的重量比为2-5:0.03-0.15:1。
[0041] 根据本发明,步骤(1)中,所述液化剂可W为常规的用于生物质液化的各种液化 剂,例如可W为酪和/或多元醇。本发明的发明人在研究中发现,在使用微波加热方式的条 件下,利用碳原子数为6-15的酪和/或碳原子数为2-230的多元醇作为液化剂在短时间内即 可得到低残渣率的生物质液化效果。
[0042] 根据本发明,所述碳原子数为6-15的酪可W为生物质液化领域内各种酪类液化 剂,例如可W为选自苯酪、邻甲苯酪、间甲苯酪、对甲苯酪、邻苯二酪、间苯二酪、对苯二酪、 邻苯=酪、间苯=酪、偏苯=酪、Q-糞酪、e-糞酪、双酪A和双酪F中的一种或多种。优选情况 下,所述酪为选自苯酪、邻甲苯酪、间甲苯酪、对甲苯酪、邻苯二酪、间苯二酪、对苯二酪和双 酪A中的一种或多种。进一步优选情况下,所述酪为苯酪。所述苯酪可W为生物质液化领域 中常用的固态苯酪,也可W为含水液态苯酪,所述含水液态苯酪的含水量可W为8-10重 量%。
[0043] 在本发明中,所述多元醇可W为生物质液化领域中的各种多元醇,可W为大分子 多元醇,也可W为小分子多元醇,只要一个分子中同时含有至少两个径基即可。优选情况 下,所述多元醇为选自乙二醇、聚乙二醇和甘油中的一种或多种,所述聚乙二醇的平均分子 量可W为200-5000,优选为400-1000,所述聚乙二醇可W为聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚 乙二醇1000中的一种或多种;更优选的情况下,所述多元醇为聚乙二醇和甘油的混合物;最 优选情况下,所述多元醇为聚乙二醇400和甘油的混合物,在运种优选情况下,甘油与聚乙 二醇400共同作用可W在液化反应中抑制生物质原料的缩合反应,从而能够进一步降低残 渣率。
[0044] 根据本发明,所述酸性催化剂可W为生物质液化领域中的各种酸性催化剂,例如 可W为憐酸、盐酸、硫酸、甲酸、乙酸、乙二酸、丙二酸、下二酸、苯横酸和苯甲酸中的一种或 多种,优选为硫酸。
[0045] 根据本发明,步骤(1)中,对所述生物质原料的种类没有特别的限定,例如可W为 农作物賴杆、木材和竹材中的一种或多种。考虑到使液化反应能够均一反应,所述生物质原 料的颗粒直径不超过1毫米,优选情况下,所述生物质原料的颗粒直径为0.15-0.5毫米。
[0046] 根据本发明,对所述生物质原料颗粒的含水量没有特别的限定,可W在较宽的范 围变动,考虑到含水量对液化反应的影响,优选含水量为3-40重量%的生物质原料颗粒,进 一步优选含水量为3-15重量%的生物质原料颗粒。
[0047] 根据本发明,所述农作物賴杆可W为现有的各种可生物降解的賴杆,例如可W为 小麦賴杆和/或玉米賴杆;所述木材可W为现有的各种可生物降解的木材,例如可W为针叶 材植物如杉木、落叶松、赤松、马尾松、花旗松、精子松、红松和油松中的一种或多种,也可W 为阔叶材植物如栋树、水曲柳、按树、枠木、北美飘香、泡桐、愉木、精木、相思木和杨木中的 一种或多种;所述竹材可W为现有的各种可生物降解的竹材,例如可W为毛竹、桂竹、水竹、 慈竹和麻竹中的一种或多种。
[0048] 根据本发明,优选情况下,当所述液化剂为酪时,步骤(1)中的所述揽拌混合在加 热条件下进行,W使所述酪与生物质原料充分接触,有效地进行液化反应,降低残渣率。
[0049] 根据本发明,对所述加热的条件没有特别的限定,可W在较宽的范围内变动,只要 使所述酪呈液体状能够与生物质原料充分接触即可,优选情况下,所述加热的条件包括:加 热的溫度为50-200°C,进一步优选情况下,加热的溫度为70-150°C。所用加热的时间与所述 加热的溫度的大小有关,加热的溫度越高,则所用的加热的时间越少,一般地,所用加热的 时间为10-30min。
[0050] 需要说明是的,当液化剂为所述酪时,所述加热的时间与所述揽拌混合的时间相 同。
[0051] 根据本发明,步骤(2)中,对所述微波加热反应的条件没有特别的限定,可W为生 物质微波液化反应的各种条件,优选情况下,所述微波加热反应的条件包括:反应的溫度为 130-220°C,反应的时间为5-30min。进一步优选的情况下,所述微波加热反应的条件包括: 反应的溫度为130-160°C,反应的时间为10-20min。
[0052] 根据本发明,步骤(2)中,对所述微波加热反应所用的微波功率没有特别的限定, 可W根据所需微波加热反应的溫度自动调整所用的微波功率,考虑到对液化反应的影响, 优选情况下,所述微波加热反应所用的微波功率为l-9kW,进一步优选为4-6kW。
[0053] 在本发明的一种优选实施方式中,如图1所示,将液化剂、酸性催化剂和生物质原 料送入原料预混罐1中,将所述生物质原料与液化剂、酸性催化剂充分揽拌混合,然后将得 到的混合物通过阀口 2和进料口 3后,输送至微波反应器5中,通过螺旋输送揽拌器4进行微 波加热反应;并在微波加热反应后将微波加热反应后所得物料通过排料接收器10进行排放 物料,排料接收器10前后分别设置有阀口9和阀口 11,当对微波加热反应后所得物料进行排 放物料时,按照微波加热反应后所得物料接触先后的顺序依次打开排料接收器10前后设置 的阀口进行排料,即先打开排料接收器10前设置的阀口9,此时排料接收器10后设置的阀口 11处于关闭状态,随着排料的进行,关闭排料接收器10前设置的阀口9,同时打开排料接收 器10后设置的阀口 11,与微波加热反应后所得物料从排料口 12排出,当排料结束后,关闭排 料接收器10后设置的阀口 11。在整个微波加热反应过程中,废气吸收器7对液化反应过程中 产生的废气进行吸收。微波反应器5的腔体外设置有电加热系统和风机冷却系统。
[0054] W下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0055] W下实施例中,通过下述方法计算生物质液化后的残渣率:取5g所得反应产物用 100毫升二氧六环/水(二氧六环与水的体积比为4/1)稀释后用Whattman高流速滤纸在真空 下过滤,所得滤渣在105°C的烘箱中干燥24小时后称重,滤渣的重量与获得5g所述反应产物 所消耗的生物质原料的重量的百分比即为生物质液化后的残渣率。
[0化6] 多元醇液化产物的径值测定:径值的测定按照GB/T12008.3-2009《塑料聚酸多元 醇第3部分:径值的测定》的方法进行。
[0057]酪类液化产物与甲醒的反应能力W每100克酪类液化产物能够消耗甲醒的物质的 量来表示,并按照文献(Journal of Applied 化Iymer Science,2009,112(3),1436-1443) 中所述的方法进行测定。
[0化引实施例1
[0059] 该实施例用于说明本发明提供连续式生物质液化的方法。
[0060] 按照图1所示的微波反应装置进行生物质液化。
[0061 ] (1)将15kg/h苯酪(含水量10重量%)、0.4化g/h浓硫酸(98重量%)和7.化g/h按木粉 末(颗粒直径为0.5毫米,含水量15重量%)送入原料预混罐1中,进行揽拌混合并加热,加热 的溫度为70°C,加热的时间为30min,揽拌混合的速度为20巧m;
[0062] (2)将步骤(1)中得到的混合物经过阀口 2和通过进料口 3进入管道式微波反应器5 (上海奉贤吴害化工机械设备厂,型号为监-6MR微波反应系统,W下相同),进行微波加热反 应,利用微波能对物料进行加热,微波功率为5kW;利用微波反应器5的腔体外设置的电加热 系统和风机冷却系统来控制微波反应器的腔体溫度,微波加热反应的溫度为130°C,微波加 热反应的时间为20min;在整个微波加热反应过程中,通过装有氨氧化钢溶液巧重量%)的废 气吸收器7吸收微波加热反应过程中产生的废气;
[0063] (3)打开阀口 9,将步骤(2)中得到的液化产物输送通过阀口 9后送入排料接收器10 (材质为316L不诱钢,容量为30L,W下相同)中,此时阀口 11关闭,随着排料的进行,关闭阀 口9,同时打开阀口 11,然后将液化产物输送通过阀口 11从排料口 12排出,当排料结束后关 闭阀口 11。将所得液化产物进行残渣率和与甲醒反应能力的测定,结果如表1所示。
[0064] 对比例1
[0065] 根据实施例1的方法进行生物质液化,所不同的是,步骤(1)中不进行揽拌混合和 加热的步骤。将所得液化产物进行残渣率和与甲醒反应能力的测定,结果如表1所示。
[0066] 对比例2
[0067] 根据实施例1的方法进行生物质液化,所不同的是,步骤(3)中同时打开阀口 9和阀 nil,将所得液化产物直接通过排料接收器10进行排料。将所得液化产物进行残渣率和与 甲醒反应能力的测定,结果如表1所示。
[006引实施例2
[0069] 该实施例用于说明本发明提供的连续式生物质液化的方法。
[0070] 按照图1所示的微波反应装置进行生物质液化。
[0071] (I)将化g/h甘油、14kg/h的聚乙二醇400、0.48kg/h浓硫酸(98重量%)和4kg/h玉米 賴杆粉末(颗粒直径为0.15毫米,含水量为3重量%)送入原料预混罐1中,进行揽拌混合,揽 拌混合的速度为80巧m,揽拌混合的时间为IOmin;
[0072] (2)将步骤(1)中得到的混合物经过阀口 2和通过进料口 3进入管道式微波反应器 5,进行微波加热反应,利用微波能对物料进行加热,微波功率为6kW;利用微波反应器5腔体 外设置的电加热系统和风机冷却系统来控制微波反应器的腔体溫度,微波加热反应的溫度 为160°C,微波加热反应的时间为IOmin;在整个微波加热反应过程中,通过装有氨氧化钢溶 液(30重量%)的废气吸收器7吸收微波加热反应过程中产生的废气;
[007引(3)打开阀口 9,将步骤(2)中得到的液化产物输送通过阀口9后,送入排料接收器 10中,此时阀口 11关闭,随着排料的进行,关闭阀口9,同时打开阀口 11,然后将液化产物输 送通过阀口 11从排料口 12排出,当排料结束后关闭阀口 11。将所得液化产物进行残渣率和 径值的测定,结果如表1所示。
[0074] 对比例3
[0075] 根据实施例2的方法进行生物质液化,所不同的是,步骤(3)中同时打开阀口 9和阀 nil,将所得液化产物直接通过排料接收器10进行排料。将所得液化产物进行残渣率和径 值的测定,结果如表1所示。
[0076] 实施例3
[0077] 该实施例用于说明本发明提供的连续式生物质液化的方法。
[0078] 按照图1所示的微波反应装置进行生物质液化。
[00巧](1)将15kg/h苯酪(含水量8重量%)、1.5kg/h聚乙二醇400、0.33kg/h浓硫酸(98重 量%)和4kg/h玉米賴杆粉末(颗粒直径为0.3毫米,含水量为8重量%)送入原料预混罐1中,进 行揽拌混合并加热,加热的溫度为ll〇°C,加热的时间为20min,揽拌混合的速度为40巧m;
[0080] (2)将步骤(1)中得到的混合物经过阀口 2和通过进料口 3进入管道式微波反应器 5,进行微波加热反应,利用微波能对物料进行加热,微波功率为4kW;利用微波反应器5腔体 外设置的电加热系统和风机冷却系统来控制微波反应器的腔体溫度,微波加热反应的溫度 为145°C,微波加热反应的时间为15min;在整个微波加热反应过程中,通过装有氨氧化钢溶 液(15重量%)的废气吸收器7吸收微波加热反应过程中产生的废气;
[0081] (3)打开阀口 9,将步骤(2)中得到的液化产物输送通过阀口 9后送入排料接收器10 中,此时阀口 11关闭,随着排料的进行,关闭阀口9,同时打开阀口 11,然后将液化产物输送 通过阀口 11从排料口 12排出,当排料结束后关闭阀口 11。将所得液化产物进行残渣率和与 甲醒反应能力的测定,结果如表1所示。
[0082] 实施例4
[0083] 该实施例用于说明本发明提供的连续式生物质液化的方法。
[0084] 按照实施例1的方法进行生物质液化,所不同的是,步骤(1)中的液化剂采用15kg 间苯二酪代替苯酪。将所得液化产物进行残渣率和与甲醒反应能力的测定,结果如表1所 /J、- O
[0085] 实施例5
[0086] 该实施例用于说明本发明提供的连续式生物质液化的方法。
[0087] 按照实施例1的方法进行生物质液化,所不同的是,步骤(1)中的加热的溫度为50 °c。将所得液化产物进行残渣率和与甲醒反应能力的测定,结果如表1所示。
[0088] 实施例6
[0089] 该实施例用于说明本发明提供的连续式生物质液化的方法。
[0090] 根据实施例1的方法进行生物质液化,所不同的是,步骤(2)中不采用微波反应器5 腔体外设置的电加热系统和风机冷却系统来控制微波反应器的腔体的溫度。将所得液化产 物进行残渣率和与甲醒反应能力的测定,结果如表1所示。
[0091] 表1
[0092]
Figure CN104140538BD00101
[0093] 从实施例1和对比例1的数据可W看出,本发明提供的方法经过在原料预混罐中进 行揽拌混合和加热的步骤后,液化反应的残渣率下降,酪类液化产物与甲醒反应能力增加, 即液化产物品质得到提高;通过实施例1和对比例2的数据W及实施例2和对比例3可W看 出,按照与微波反应后所得物料的接触的先后顺序依次打开所述排料接收器前后设置的阀 口进行物料排放,且排料接收器前面的阀口与排料接收器后面的阀口不同时处于打开状 态,使得液化反应的残渣率下降,液化产物品质得到提高。
[0094] W上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可W对本发明的技术方案进行多种简 单变型,运些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0095] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛 盾的情况下,可W通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0096] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可W进行任意组合,只要其不违背本 发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1. 一种连续式生物质液化方法,该方法在微波反应装置中进行,其特征在于,所述微波 反应装置包括原料预混罐、微波反应器、废气吸收器和排料接收器,所述原料预混罐、所述 废气吸收器和所述排料接收器均分别与所述微波反应器连通,所述排料接收器前后分别设 置有阀门,该方法包括以下步骤: (1) 将液化剂、酸性催化剂和生物质原料送入所述原料预混罐中,进行搅拌混合,得到 混合物; (2) 将步骤(1)中得到的混合物送入所述微波反应器中进行微波加热反应,并在微波加 热反应后将微波加热反应后所得物料通过所述排料接收器进行排放物料, 其中,排放物料时,按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开所述排 料接收器前后设置的阀门,且所述排料接收器前面的阀门与排料接收器后面的阀门不同时 处于打开状态。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)中,所述液化剂、所述酸性催化剂和所述 生物质原料的重量比为〇. 5-6:0.005-0.25:1。
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(1)中,所述液化剂为酚和/或多元醇。
4. 根据权利要求3所述的方法,其中,步骤(1)中,所述酚为选自苯酚、邻甲苯酚、间甲苯 酚、对甲苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、邻苯三酚、间苯三酚、偏苯三酚、α-萘酚、β-萘 酚、双酚Α和双酚F中的一种或多种;所述多元醇为选自乙二醇、聚乙二醇400、聚乙二醇600、 聚乙二醇1000和甘油中的一种或多种;所述酸性催化剂为选自磷酸、盐酸、硫酸、甲酸、乙 酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、苯磺酸和苯甲酸中的一种或多种;所述生物质原料为选自农作 物秸杆、木材和竹材中的一种或多种。
5. 根据权利要求4所述的方法,其中,所述液化剂为酚,步骤(1)中的所述搅拌混合在加 热条件下进行,所述加热的条件包括:加热的温度为50-200°C。
6. 根据权利要求1或4所述的方法,其中,步骤(1)中,所述生物质原料的颗粒直径不超 过1毫米。
7. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(2)中,所述微波加热反应的条件包括:反应 的温度为130_220°C,反应的时间为5-30min。
8. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(2)中,所述微波加热反应所用的微波功率为 卜 9kW〇
9. 根据权利要求7所述的方法,其中,步骤(2)中,所述微波加热反应所用的微波功率为 卜 9kW〇
10. 根据权利要求1、7、8或9所述的方法,其中,所述微波反应器的腔体外设置有电加热 系统和风机冷却系统,用于控制微波反应器的腔体的温度。
11. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述原料预混罐与微波反应器之间设置有阀门。
12. 根据权利要求10所述的方法,其中,所述原料预混罐与微波反应器之间设置有阀 门。
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