[发明专利]一种生物煤炭制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物质碳化技术领域，特别涉及一种生物煤炭制备方法。

背景技术

随着国民经济发展对化石燃料需求的增长，化石燃料资源的消耗正以惊人的速度加快，价格不断攀升。而且使用煤炭会产生严重的环境污染。面对化石燃料资源供需矛盾加剧，环境污染及国家节能减排的压力，开发新能源及可再生能源已成为必然趋势。生物质作为一种可再生资源，使用过程中几乎不产生污染，同时起着保护和改善生态环境的重要作用，是理想的可再生能源之一，对其大力开发利用潜力无限。但由于生物质具有体积大、重量轻、易着火、分布面积广、收获具有季节性等特点，给生物质收集、运输、储藏、防火等造成了很大的困难，影响了生物质的大规模使用。而目前国内外普遍使用的生物质成型压缩技术制造的生物质成型燃料，虽然解决了生物质收集、运输、储藏、防火等技术难题，但生物质成型颗粒长期存放时，不防水，易松散，稳定性欠佳，大规模直接应用于发电时需要对炉膛结构进行大规模改造。

发明内容

为了解决化石燃料资源面临的困境，克服上述生物质成型燃料的不足，本发明提供一种生物煤炭制备方法，其特征是：将生物质成型燃料经过碳化转化技术，将生物质成型燃料制成生物煤炭。

本发明的特征也在于：

所述的一种生物煤炭制备方法，其特征在于所述碳化转化技术，采用的工艺系统近似一个密封系统，用超高热蒸汽或N₂及其他惰性气体作为介质，部分蒸汽来源于潮湿原料中的水分。

所述的一种生物煤炭制备方法，其特征在于所述碳化转化技术，采用的工艺过程中，将干燥过程产生的蒸汽和热量提供给碳化用的加热器，实现工艺过程的热能循环回收再利用，只需补充少量热能。

所述的一种生物煤炭制备方法，其特征在于所述碳化转化技术，采用的工艺过程中，将碳化过程产生的少量裂解气回收作为燃料使用，为干燥和碳化过程提供热源。

所述的一种生物煤炭制备方法，其特征在于所述碳化转化技术，采用的工艺过程中，将冷却过程释放的热量回收再利用，为干燥和碳化过程提供热能。

本发明的有益效果是：

(1)生物煤炭可完全替代矿物煤炭，但属可再生清洁能源；大量使用生物煤炭可以解决矿物煤炭日益减少可能带来的能源危机，缓解矿物煤炭污染严重的问题；提高能源利用效率。

(2)采用本发明所制得的生物煤炭防水、热值高、稳定性好、长期存放物化性质不会发生改变，便于运输、储藏，使用方便、应用广泛；与矿物煤炭相比，热值与其基本一样，但碳、氮、硫排放量比其低很多；大规模直接应用于发电时不需对炉膛结构进行改造，不需对尾气进行脱硫、脱销处理，二氧化碳排放大大降低，使生物质能够直接大规模低成本应用于直燃发电。

(3)工艺系统的热能循环回收利用率高，工艺过程产生的少量裂解气可以回收作为燃料使用，为系统提供热源，因此整个碳化过程只需补充少量热能，碳化成本低，并且不会对环境造成任何污染，节能环保。

附图说明

本发明一种生物煤炭制备方法流程图见附图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明一种生物煤炭制备方法的具体实施方式。

本发明一种生物煤炭制备方法的流程如图1所示。

将生物质成型燃料先后经过干燥、碳化、冷却等加工后制成生物煤炭；干燥、碳化、冷却等加工过程采用的工艺系统近似一个密封系统，用超高热蒸汽(或N₂及其他惰性气体)作为介质，部分蒸汽来源于潮湿原料中的水分；工艺过程中，将干燥过程产生的蒸汽和热量提供给碳化用的加热器；将碳化过程产生的少量裂解气回收作为燃料使用，为干燥和碳化过程提供热源；将冷却过程释放的热量回收再利用，为干燥和碳化过程提供热能。

本发明一种生物煤炭制备方法，工艺过程的热能循环回收再利用，只需补充少量热能，整个碳化过程不会对环境造成任何污染，节能环保。