[发明专利]利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺及专用装置

权利要求书

1.一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

(1)、选取碱土金属卤化物或碱作为熔盐，并将熔盐放入熔盐热裂解反应器中；

(2)、开启熔盐热裂解反应器的电热炉，温度升高至110℃～130℃蒸出熔盐中的水分，再加热到热裂解反应温度350℃～650℃。

(3)、启动螺旋进料器，将农作物秸秆送入熔盐热裂解反应器中，农作物秸秆和熔盐的质量份数比为：1∶0.5～3.5；

(4)、熔盐热裂解反应器内热裂解产生的蒸汽部分冷凝得到液态产品，即生物油，不冷凝部分即为气态产物；

(5)、将熔盐热裂解反应器的温度调整至活化温度400℃～600℃，恒温1小时～3小时，再通入惰性气体，对固态产物进行活化，活化完成后冷却至室温；

(6)、取出活化后的固态产物，用3mol/L热盐酸浸泡，再用热蒸馏水浸泡，并用热蒸馏水洗涤至中性，过滤后干燥，获得固态产品，即生物炭。

2.如权利要求1所述的一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：在步骤(1)中，通入氮气或抽真空的方式形成无氧或缺氧的气氛。

3.如权利要求1所述的一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：所述步骤(5)中，所述惰性气体为氮气或水蒸气。

4.如权利要求1～3之一所述的一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，所述熔盐为以下之一：①氯化锌；②氢氧化钠；③氯化锌+氯化钾的混合物，其中，氯化钾的摩尔百分数范围为0～47％；④氯化锌+氯化钾+氯化亚铁的混合物，其中，氯化钾的摩尔百分数范围为0～47％，氯化亚铁的摩尔百分数范围为0～30％。

5.如权利要求1～3之一所述的一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：熔盐热裂解反应器呈圆柱形，内径95mm，高150mm。

6.如权利要求1～3之一所述的一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，熔盐加入量为500g～700g所述步骤(3)中，所述农作物秸秆的大小为：40目～100目，连续进料0.5小时～3小时后停止进料，进料量200g～1000g。

7.如权利要求1～3之一所述的一种利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺，其特征在于：所述步骤(6)中，用3mol/L热盐酸浸泡2～3次，每次30min；再用热蒸馏水浸泡2～3次，每次20min。

8.一种如权利要求1所述的利用农作物秸秆联产生物油和生物炭的工艺的专用装置，其特征在于：所述专用装置包括熔盐热裂解反应器，所述熔盐热裂解反应器包括外壳、加热电炉、进料口和出料口，温度传感器位于外壳内，所述进料口与螺旋进料器的出料管连通，所述螺旋进料器连接电机，所述进料口与惰性气体充气管连通，所述出料口与旋风分离器的进口连通，所述旋风分离器的下方设有用于收集生物炭的收集盒，所述旋风分离器的气体出口连接冷凝器，所述冷凝器的下方设有用于收集生物油的收集槽。

9.如权利要求8所述的专用装置，其特征在于：所述出料管的外壁套装冷却用套管。

10.如权利要求8或9所述的专用装置，其特征在于：所述温度传感器位于不锈钢套管内，所述不锈钢套管深入反应器底部。