CN106542531B - 一种生物质资源综合利用的方法 - Google Patents

一种生物质资源综合利用的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106542531B
CN106542531B CN201611056294.5A CN201611056294A CN106542531B CN 106542531 B CN106542531 B CN 106542531B CN 201611056294 A CN201611056294 A CN 201611056294A CN 106542531 B CN106542531 B CN 106542531B
Authority
CN
China
Prior art keywords
biomass
comprehensive utilization
layer
concentration
resource comprehensive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611056294.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106542531A (zh
Inventor
晏志勇
吴育能
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Dongran Thermal Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Dongran Thermal Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Dongran Thermal Energy Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Dongran Thermal Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201611056294.5A priority Critical patent/CN106542531B/zh
Publication of CN106542531A publication Critical patent/CN106542531A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106542531B publication Critical patent/CN106542531B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明涉及生物质能源技术领域，尤其是一种生物质资源综合利用的方法，主要包括以下步骤：首先在室温下，生物质经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧，将产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压，通入燃烧器中燃烧，以供余热锅炉供热、蒸汽机组发电或内燃机组发电，将不充分燃烧中产生的固体残留物经改性活化剂活化后制备成活性炭颗粒。本发明一种生物质资源综合利用的方法通过对生物质进行净化和加压处理，降低了生物质中H2S等空气污染物，提高了生物质的燃烧效率，同时对生物质使用改性活化剂进行活化处理，增强了生物质制成的活性炭颗粒的活性。

Description

一种生物质资源综合利用的方法
技术领域
本发明涉及生物质能源技术领域，尤其涉及一种生物质资源综合利用的方法。
背景技术
生物质是地球上绿色植物通过光合作用获得的各种有机物质，它是以化学方式储存太阳能，也是以可再生形式储存在生物圈的碳，主要包括林业生物质、农业废弃物、水生植物、能源作物、城市有机垃圾和人、畜粪便等。据统计，世界每年生物质产量约1460亿吨，其中农村每年的生物质产量就有300亿吨，而生物质的利用却仅占世界能源消耗总量的14％，发达国家占3％，发展中国家占35％，是继石油、煤炭、天然气等化石能源之后，当今全球第四大能源。生物质能源是可再生能源的重要组成部分，有丰富的资源和低污染的特点，它的开发与利用已成为21世纪研究的重要课题。生物质是一种清洁的可再生能源，生物质热裂解技术是生物质利用的重要途径，生物质热解是利用热能打断大分子量有机物，使之转变为含碳原子数目较少的低分子量物质的过程，通常是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程，是生物质能的一种重要利用形式。
但是，生物质能利用存在以下两个问题：一、生物质中含有H2S、氮氧化物等有害物质，污染空气；二、生物质制成的生物质炭的活性不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种生物质资源综合利用的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种生物质资源综合利用的方法，主要包括以下步骤：
(1)在室温下，生物质经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧1-2小时。
(2)将(1)中产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入5-10Wt％的氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压到表压为0.002-0.007MPa，通入燃烧器中燃烧，以供余热锅炉供热、蒸汽机组发电或内燃机组发电。
(3)将(1)中产生的固体残留物过滤、固体洗涤、干燥后，制得1-2500μm的胶体碳球。
(4)将步骤(3)中制备的胶体碳球与改性活化剂按重量比1:5-1:1混合，在惰性气体、真空或高压条件下，以10-15℃/min升温速度迅速升温至300-500℃在反应釜中边加热边搅拌，活化0.5-2小时，然后用浓度为10-20Wv％的盐酸中浸泡1-1.5小时，取出后用去离子水反复洗涤3-5次，直至PH值为中性，干燥后制备出比表面积为5500-8300㎡/g的活性炭颗粒。
优选的，所述步骤(1)中的不充分燃烧分为三层，干燥层、裂解层和气化层，干燥层的温度为100-150℃，裂解层的温度为400-550℃，气化层的温度为600-850℃。
优选的，所述改性活化剂由以下步骤制得：海泡石经粉碎机粉碎后，放入浓度为10-25Wv％的硫酸中浸泡0.5-1小时，取出后用去离子水冲洗3-5次，干燥后加入浓度为30-45Wt％的磷酸乙二胺溶液中，在100-300转/min的搅拌机中搅拌10-15min，静置后取出即可。
优选的，所述生物质为木片、秸秆、稻壳、果壳或生活垃圾。
优选的，所述步骤(4)中的盐酸过滤后，调整浓度，循环利用。
本发明提出的一种生物质资源综合利用的方法，有益效果在于：该一种生物质资源综合利用的方法通过对生物质进行净化和加压处理，降低了生物质中H2S等空气污染物，提高了生物质的燃烧效率，同时对生物质使用改性活化剂进行活化处理，增强了生物质制成的活性炭颗粒的活性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
在室温下，木片经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧1小时，将不充分燃烧中产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入5Wt％的氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压到表压为0.002MPa，通入燃烧器中燃烧，以供余热锅炉供热，将不充分燃烧中产生的固体残留物过滤、固体洗涤、干燥后，制得1μm的胶体碳球，将制备的胶体碳球与改性活化剂按重量比1:5混合，在惰性气体氛围条件下，以10℃/min升温速度迅速升温至300℃在反应釜中边加热边搅拌，活化0.5小时，然后用浓度为10Wv％的盐酸中浸泡1小时，取出后用去离子水反复洗涤3次，直至PH值为中性，干燥后制备出比表面积为5500㎡/g的活性炭颗粒。
不充分燃烧分为三层，干燥层、裂解层和气化层，干燥层的温度为100℃，裂解层的温度为400℃，气化层的温度为600℃。
改性活化剂由以下步骤制得：海泡石经粉碎机粉碎后，放入浓度为10Wv％的硫酸中浸泡0.5小时，取出后用去离子水冲洗3次，干燥后加入浓度为30Wt％的磷酸乙二胺溶液中，在100转/min的搅拌机中搅拌10min，静置后取出即可，盐酸过滤后，调整浓度，循环利用。
实施例2
在室温下，秸秆经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧2小时，将不充分燃烧中产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入10Wt％的氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压到表压为0.007MPa，通入燃烧器中燃烧，以供蒸汽机组发电，将不充分燃烧中产生的固体残留物过滤、固体洗涤、干燥后，制得2500μm的胶体碳球，将制备的胶体碳球与改性活化剂按重量比1:1混合，在真空条件下，以15℃/min升温速度迅速升温至500℃在反应釜中边加热边搅拌，活化2小时，然后用浓度为20Wv％的盐酸中浸泡1.5小时，取出后用去离子水反复洗涤5次，直至PH值为中性，干燥后制备出比表面积为8300㎡/g的活性炭颗粒。
不充分燃烧分为三层，干燥层、裂解层和气化层，干燥层的温度为150℃，裂解层的温度为550℃，气化层的温度为850℃。
改性活化剂由以下步骤制得：海泡石经粉碎机粉碎后，放入浓度为25Wv％的硫酸中浸泡1小时，取出后用去离子水冲洗5次，干燥后加入浓度为45Wt％的磷酸乙二胺溶液中，在300转/min的搅拌机中搅拌15min，静置后取出即可，盐酸过滤后，调整浓度，循环利用。
实施例3
在室温下，稻壳经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧1.5小时，将不充分燃烧中产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入7Wt％的氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压到表压为0.004MPa，通入燃烧器中燃烧，以供内燃机组发电，将不充分燃烧中产生的固体残留物过滤、固体洗涤、干燥后，制得2000μm的胶体碳球，将制备的胶体碳球与改性活化剂按重量比1:2混合，在高压条件下，以12℃/min升温速度迅速升温至400℃在反应釜中边加热边搅拌，活化1小时，然后用浓度为15Wv％的盐酸中浸泡1.2小时，取出后用去离子水反复洗涤4次，直至PH值为中性，干燥后制备出比表面积为6500㎡/g的活性炭颗粒。
不充分燃烧分为三层，干燥层、裂解层和气化层，干燥层的温度为125℃，裂解层的温度为475℃，气化层的温度为725℃。
改性活化剂由以下步骤制得：海泡石经粉碎机粉碎后，放入浓度为20Wv％的硫酸中浸泡0.8小时，取出后用去离子水冲洗4次，干燥后加入浓度为40Wt％的磷酸乙二胺溶液中，在200转/min的搅拌机中搅拌13min，静置后取出即可，盐酸过滤后，调整浓度，循环利用。
实施例4
在室温下，生活垃圾质经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧1.7小时，将不充分燃烧中产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入8Wt％的氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压到表压为0.005MPa，通入燃烧器中燃烧，以供蒸汽机组发电，将不充分燃烧中产生的固体残留物过滤、固体洗涤、干燥后，制得1500μm的胶体碳球，将制备的胶体碳球与改性活化剂按重量比1:3混合，在真空条件下，以13℃/min升温速度迅速升温至450℃在反应釜中边加热边搅拌，活化1.5小时，然后用浓度为17Wv％的盐酸中浸泡1.3小时，取出后用去离子水反复洗涤5次，直至PH值为中性，干燥后制备出比表面积为7000㎡/g的活性炭颗粒。
不充分燃烧分为三层，干燥层、裂解层和气化层，干燥层的温度为130℃，裂解层的温度为450℃，气化层的温度为800℃。
改性活化剂由以下步骤制得：海泡石经粉碎机粉碎后，放入浓度为15Wv％的硫酸中浸泡0.7小时，取出后用去离子水冲洗3次，干燥后加入浓度为35Wt％的磷酸乙二胺溶液中，在250转/min的搅拌机中搅拌14min，静置后取出即可，盐酸过滤后，调整浓度，循环利用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生物质资源综合利用的方法，其特征在于：主要包括以下步骤：
(1)在室温下，生物质经过切割机或搅拌机搅碎混合均匀后，在汽化炉中不充分燃烧1-2小时；
(2)将(1)中产生的气体，经旋风、过滤、水洗后，通入5-10wt％的氢氧化钙溶液后，经干燥制成的生物质经加压到表压为0.002-0.007MPa，通入燃烧器中燃烧，以供余热锅炉供热、蒸汽机组发电或内燃机组发电；
(3)将(1)中产生的固体残留物过滤、固体洗涤、干燥后，制得1-2500μm的胶体碳球；
(4)将步骤(3)中制备的胶体碳球与改性活化剂按重量比1:5-1:1混合，在惰性气体、真空或高压条件下，以10-15℃/min升温速度迅速升温至300-500℃在反应釜中边加热边搅拌，活化0.5-2小时，然后用浓度为10-20wv％的盐酸中浸泡1-1.5小时，取出后用去离子水反复洗涤3-5次，直至pH值为中性，干燥后制备出比表面积为5500-8300㎡/g的活性炭颗粒；
所述改性活化剂由以下步骤制得：海泡石经粉碎机粉碎后，放入浓度为10-25wv％的硫酸中浸泡0.5-1小时，取出后用去离子水冲洗3-5次，干燥后加入浓度为30-45wt％的磷酸乙二胺溶液中，在100-300转/min的搅拌机中搅拌10-15min，静置后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种生物质资源综合利用的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的不充分燃烧分为三层，干燥层、裂解层和气化层，干燥层的温度为100-150℃，裂解层的温度为400-550℃，气化层的温度为600-850℃。
3.根据权利要求1所述的一种生物质资源综合利用的方法，其特征在于，所述生物质为木片、秸秆、稻壳、果壳。
4.根据权利要求1所述的一种生物质资源综合利用的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的盐酸过滤后，调整浓度，循环利用。
CN201611056294.5A 2016-11-23 2016-11-23 一种生物质资源综合利用的方法 Active CN106542531B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611056294.5A CN106542531B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种生物质资源综合利用的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611056294.5A CN106542531B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种生物质资源综合利用的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106542531A CN106542531A (zh) 2017-03-29
CN106542531B true CN106542531B (zh) 2018-08-31

Family

ID=58395332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611056294.5A Active CN106542531B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种生物质资源综合利用的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106542531B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107702120A (zh) * 2017-09-04 2018-02-16 江门市崖门新财富环保工业有限公司 一种防结垢的生物质燃烧工艺
CN110203930B (zh) * 2019-06-22 2022-05-10 合肥煜创碳业有限公司 一种活性炭及其制备方法
CN110182805A (zh) * 2019-06-22 2019-08-30 合肥煜创碳业有限公司 一种活性炭的制备方法
CN113044839B (zh) * 2021-04-02 2022-09-16 清创人和生态工程技术有限公司 一种分级多孔炭材料的制备方法及应用

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2833285C (en) * 2011-04-15 2020-09-01 Biogenic Reagents LLC Methods and apparatus for enhancing the energy content of carbonaceous materials from pyrolysis
CN103045678B (zh) * 2011-10-11 2015-01-14 济南圣泉集团股份有限公司 一种木质纤维素生物质的综合利用方法
CN103045696B (zh) * 2011-10-11 2015-04-22 济南圣泉集团股份有限公司 一种木质纤维素生物质的综合利用方法
CN103060023A (zh) * 2011-10-24 2013-04-24 上海复寰生物质能源有限公司 一种利用水稻秸秆制备生物油的方法
CN102873082B (zh) * 2012-09-23 2017-03-01 安徽国祯生物质发电有限责任公司 生物质资源综合利用产业园资源循环利用技术工艺
CN103771409A (zh) * 2012-10-23 2014-05-07 天津德为环保工程设备有限公司 一种以农作物秸秆为原料制备成型生物质活性炭的方法
CN103252212A (zh) * 2013-04-22 2013-08-21 南京师范大学 一种生物质碳基烟气脱汞吸附剂及其制备方法
CN103332994B (zh) * 2013-07-25 2015-07-22 王兢 生物质灰渣综合利用的方法及系统
WO2015011826A1 (ja) * 2013-07-26 2015-01-29 株式会社ジャパンブルーエナジー 水素回収方法
CN103409168B (zh) * 2013-08-08 2015-01-07 大连理工大学 一种煤气化快速联产活性炭的方法
NO2681404T3 (zh) * 2014-08-08 2018-03-17
MX2017010415A (es) * 2015-02-13 2017-12-20 Carbonscape Ltd Producción de grafito a partir de biomasa.
DE102016201801A1 (de) * 2015-11-21 2017-05-24 Suncoal Industries Gmbh Partikelförmiges Kohlenstoffmaterial herstellbar aus nachwachsenden Rohstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2017109905A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 有限会社ケーティーワイ バイオマスカーボン製造システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN106542531A (zh) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106542531B (zh) 一种生物质资源综合利用的方法
Kong et al. Biochar from oil palm biomass: A review of its potential and challenges
CN102161897A (zh) 一种农作物秸秆制取木炭活性炭可燃气生物油的制作方法
CN105948039B (zh) 一种芦竹生产活性炭联产发电的系统和方法
CN108059160B (zh) 一种竹炭的生产方法及该方法所用的炭化装置
CN106672963B (zh) 一种活性炭及其制备方法
CN103274400B (zh) 沙柳枝木热解生产活性炭的方法
CN105131984A (zh) 利用生物质废料与废液连续化再生产工艺
CN107418647A (zh) 一种生态环保高热生物质节能无烟燃料及其制备方法
CN106010603A (zh) 芦竹多联产制备生物油、活性炭和可燃气的系统和方法
CN104974812A (zh) 一种利用城市污泥和农业废弃物生产洁净煤(炭)球的方法
Lin et al. Repurposing Washingtonia filifera petiole and Sterculia foetida follicle waste biomass for renewable energy through torrefaction
CN104789240A (zh) 一种生物质秸秆综合利用联产生产线及联产方法
CN109097132B (zh) 一种高燃效生物质燃料
CN106833795A (zh) 一种利用茭白外壳的生物质复合燃料及其制备方法
CN205709880U (zh) 一种芦竹生产活性炭联产发电的系统
CN105989564A (zh) 大气碳资源及co2当量物质综合开发利用的方法
CN107987857B (zh) 一种环保型生物油的制备方法及其制品
CN106014511A (zh) 一种生物质能发电系统
CN105462604A (zh) 一种生活垃圾及油页岩整体热解装置及其热解方法
CN205709881U (zh) 一种芦竹生产活性炭、生物油联产发电的系统
CN106118701A (zh) 一种高产炭量的生物质炭化工艺及系统
CN110257121A (zh) 一种生产成型生物质炭发电燃料的制备方法
CN206112905U (zh) 采用双燃料供给设计的生物质燃料燃烧系统
CN101195756B (zh) 多功能秸秆炭化炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 104, building 1, No. 50, wanghong Road, Wangniudun Town, Dongguan City, Guangdong Province 523000

Patentee after: GUANGDONG DONGRE NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 523000 Guangdong province Dongguan wangniudunzhen under Cao Cun Dong Long building four floor B

Patentee before: GUANGDONG DONGRAN THERMAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.