CN113549467A - 一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，包括生物质破碎设备、料仓、称量装置、制剂罐、计量泵、反应釜、炭粉仓、冷凝器、冷凝液罐，以及反应釜加热系统和冷凝器冷却系统。生物质通过破碎设备、料仓、称量装置进入反应釜；制剂通过计量泵进入反应釜；反应釜的反应温度低于400℃，压力为常压。反应汽体通过冷凝器冷凝的液体储存在冷凝液罐中；反应生成的炭粉储存在炭粉仓中。本发明不限于适用沙柳，也适用秸秆、沙棘、柠条、杨树、柏树、竹子、果树枝和各种果壳等生物质。本发明的有益效果在于，提供一种节能、环保、不用分类的沙柳、秸秆和各种果壳等生物质制取芳烃小分子化学品系统，并推进生物质无害化、资源化、高值化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统。
背景技术
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动物、植物和微生物。生物质中的沙柳属沙生灌木，具有耐旱、根系发达、抗风沙能力强等特性，是改善我国西部地区生态环境的先锋树种。因为沙柳每隔3～4年必须进行平茬复壮，否则就会衰老死亡，因此经济高效地综合利用好平茬沙柳这一可再生资源，对于提高当地农牧民收入和维护生态安全都有极其重要的意义。
本发明提供一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，将沙柳、秸秆、沙棘、柠条、杨树、竹子、果树枝和各种果壳等生物质，在常压和温度不高的条件下，采用专用化学制剂和专用工艺装置成功地生产出液体的以芳烃为主要成分的有机小分子化学品，得到高价值的重要基础化工原料，同时得到活性炭、木炭等固体产品。这就极大地提升了沙柳生物质的利用价值。
本发明提供一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，得到的不是目前国内外生物质利用技术所得到的诸如甲醇、乙醇、醚、生物柴油和液化油等，而是得到以芳烃为主要成分的高价值的重要基础化工原料，可以像利用石油和煤炭那样生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维等各种材料以及化工原料等产品，形成庞大的生物质化工生产体系。沙柳的高附加值利用可带动老百姓主动种植沙柳的积极性，解决荒漠化难题。
发明内容
本发明提供的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，包括沙柳生物质破碎设备、料仓、称量装置、A化学制剂罐、A化学制剂计量泵、B 化学制剂罐、B化学制剂计量泵、反应釜、炭粉储仓、冷凝器、冷凝液罐，以及反应釜加热系统和冷凝器冷却系统。其中，沙柳生物质通过所述沙柳生物质破碎设备、所述料仓、所述称量装置后进入所述反应釜中进行反应；A化学制剂通过所述A化学制剂罐、所述A化学制剂计量泵后进入所述反应釜中进行反应；B化学制剂通过所述B化学制剂罐、所述B化学制剂计量泵后进入所述反应釜中进行反应；所述反应釜反应温度不高于400℃，反应压力为常压。所述反应釜反应生成的汽体通过所述冷凝器进行冷凝，经所述冷凝器冷凝后的液体储存在所述冷凝液罐中待用；所述反应釜反应生成的炭粉储存在所述炭粉储仓中待用。所述加热系统对所述反应釜进行加热，所述冷却系统对所述冷凝器进行冷却。本发明是将废旧化纤纺织品在温度不高于400℃、压力为常压的温和条件下进行化学降解得到有机小分子化工原料，剩余固体得到炭产品。
本发明提供的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，还包括所述反应釜，其中，包括釜盖、釜体、加热装置以及搅拌装置。所述釜盖设置在所述釜体顶部，所述搅拌装置设置在所述釜体内部，所述加热装置设置在所述釜体下部外表面。
本发明提供的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，还包所述括冷凝器，其中，包括壳体、管束、管板以及封头。所述管板以及所述管束均设置在所述壳体内，且所述管板设置在所述管束上端，所述封头设置在所述壳体底部。
本发明具有以下优点和有益效果：本发明提供一种节能、环保、不用分类的沙柳生物质利用系统，推进沙柳生物质的无害化处理和高值化利用，真正实现沙柳生物质的无害化、资源化、高值化利用。
本发明的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统具有如下特点：
1、本发明的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，提供一种沙柳生物质无害化处理和高值化利用的沙柳生物质利用系统，将沙柳生物质在反应温度不高于400℃，反应压力为常压的温和条件下进行化学降解得到有机小分子化工原料，降解转化率达到75％，残余炭粉是非常有价值的活性炭产品。
2、本发明的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统的先进性：
(1)反应条件温和，能耗低，安全性高。本技术不依靠高温和高压，而是在温和条件下实现，有利于整个生产装置的安全和节能。
(2)无害化处理，不排放任何污染物。本技术在生产过程中不消耗工艺水，不排放废气，不排放废液，不排放废渣，真正实现无害化。
(3)工艺简单，设备少，投资少。工艺流程简单设备少是本技术的一大特点，这一特点使项目占地少、建厂快、投资省、易操作。
(4)将沙柳生物质不用分类(不分沙柳生物质的树干、树枝或树叶也不分是新鲜的，还是干燥的)，混合一起、同时处理。
(5)实现了沙柳生物质的无害化、资源化、高值化利用，间接减少了化石能源的消耗。
利用沙柳生物质制备以芳烃为主要成分的化工原料，其技术创新点：至今国内外没有见到利用生物质资源制取芳烃的报道。现在，世界芳烃总产量中90％以上来自不可再生的石油。沙柳生物质利用技术用一步法由生物质直接制芳烃，为我国开创了一条利用可再生的生物质直接制取芳烃的新路，降低芳烃对不可再生石油资源的依存度。用现代技术开发利用生物质的可再生资源，对于建立持续发展的能源系统，促进社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。
用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品试验结果：
用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品中除芳烃类小分子化学品(间二甲苯、邻二甲苯)外，还有醇类(2-甲基苯乙醇、2-羰基丙醇)、酮类(2,5-氢呋喃酮)、酯类(γ-丁内酯、苯甲酸甲酯)、酚类(苯酚)、酸类(乙酸、丁酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸)、醛类(糠醛)等小分子化学品。
本发明不限于适用沙柳，也适用秸秆、沙棘、柠条、杨树、竹子、果树枝和各种果壳等生物质。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统示意图；
图2为图1中反应釜的结构示意图；
图3为图1中冷凝器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示：本发明实施例的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，包括沙柳生物质破碎设备101、料仓102、称量装置103、A化学制剂罐201、A化学制剂计量泵202、B化学制剂罐301、B化学制剂计量泵302、反应釜401、炭粉储仓403、冷凝器501、冷凝液罐502，以及反应釜加热系统402和冷凝器冷却系统601。其中，沙柳生物质通过沙柳生物质破碎设备 101、料仓102、称量装置103后进入反应釜401中进行反应；A化学制剂通过A化学制剂罐201、A化学制剂计量泵202后进入反应釜401中进行反应； B化学制剂通过B化学制剂罐301、B化学制剂计量泵302后进入反应釜401 中进行反应；反应釜401反应温度不高于400℃，反应压力为常压。反应釜 401反应生成的汽体通过冷凝器501进行冷凝，经冷凝器501冷凝后的液体储存在冷凝液罐502中待用；反应釜401反应生成的炭粉储存在炭粉储仓403 中待用。加热系统402对反应釜401进行加热，冷却系统601对冷凝器501 进行冷却。本发明是将沙柳生物质在温度不高于400℃、压力为常压的温和条件下进行化学降解得到有机小分子化工原料，剩余固体得到炭产品。
如图2所示为图1中反应釜401的结构示意图，本发明实施例的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，包括所述反应釜401，其中：
所述反应釜401包括釜盖401-1、釜体401-2、加热装置401-3以及搅拌装置401-4。所述釜盖401-1设置在所述釜体401-2顶部，所述搅拌装置401-3 设置在所述釜体401-2内部，所述加热装置401-4设置在所述釜体401-2下部外表面。
如图3所示为图1中冷凝器501的结构示意图，本发明实施例的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，包括所述冷凝器501，其中：
所述冷凝器501包括壳体501-1、管束501-2、管板501-3以及封头501-4。所述管板501-3以及所述管束501-2均设置在所述壳体501-1内，且所述管板501-3设置在所述管束501-2上端，所述封头501-4设置在所述壳体501-1 底部。
本发明具有以下优点和有益效果：本发明将提供一种节能、环保、不用分类的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，将沙柳生物质在反应温度不高于400℃，反应压力为常压的温和条件下进行化学降解得到有机小分子化工原料，剩余固体得到炭产品。该技术无工艺污水、无废气排放、无废固排放。本发明将推进沙柳生物质的无害化处理和高值化利用，真正实现沙柳生物质的无害化、资源化、高值化利用。
本发明不限于适用沙柳，也适用秸秆、沙棘、柠条、杨树、竹子、果树枝和各种果壳等生物质。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，其特征在于：包括沙柳生物质破碎设备、料仓、称量装置、A化学制剂罐、A化学制剂计量泵、B化学制剂罐、B化学制剂计量泵、反应釜、炭粉储仓、冷凝器、冷凝液罐，以及反应釜加热系统和冷凝器冷却系统。
2.根据权利要求1所述的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，其特征在于，沙柳生物质通过所述沙柳生物质破碎设备、所述料仓、所述称量装置后进入所述反应釜中进行反应；A化学制剂通过所述A化学制剂罐、所述A化学制剂计量泵后进入所述反应釜中进行反应；B化学制剂通过所述B化学制剂罐、所述B化学制剂计量泵后进入所述反应釜中进行反应；所述反应釜反应温度不高于400℃，反应压力为常压。所述反应釜反应生成的汽体通过所述冷凝器进行冷凝，经所述冷凝器冷凝后的液体储存在所述冷凝液罐中待用；所述反应釜反应生成的炭粉储存在所述炭粉储仓中待用。所述加热系统对所述反应釜进行加热，所述冷却系统对所述冷凝器进行冷却。
3.根据权利要求1所述的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，其特征在于，所述反应釜分别与所述称量装置、所述A化学制剂计量泵、所述B化学制剂计量泵、所述炭粉储仓和所述冷凝器相连通。
4.根据权利要求1所述的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，其特征在于，所述反应釜包括釜盖、釜体、加热装置以及搅拌装置。所述釜盖设置在所述釜体顶部，所述搅拌装置设置在所述釜体内部，所述加热装置设置在所述釜体下部外表面。
5.根据权利要求1所述的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，其特征在于，所述冷凝器包括壳体、管束、管板以及封头。所述管板以及所述管束均设置在所述壳体内，且所述管板设置在所述管束上端，所述封头设置在所述壳体底部。
6.根据权利要求1所述的一种用沙柳生物质制取芳烃小分子化学品系统，其特征在于，所述反应釜的反应温度在400℃以下，反应压力为常压。
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|---|---|---|---|---|
| CN115105551A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-27 | 任永飞 | 一种植物型抑制新型冠状病毒的药物及其制备方法 |
| CN115252693A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-11-01 | 任永飞 | 一种植物型抑制性传播病毒hiv-1和hsv-2的药物及其制备方法 |
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