[发明专利]生物质综合转化装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用农业、林业、畜牧业生产及产品加工的废弃物，转化成多种有机化工产品和能量，特别是涉及一种实现废弃资源综合转化的生物质综合转化装置及其方法。

背景技术

随着全球人口的快速增长和工业现代化的快速发展，世界能源的消耗以每年约2.7％的速度增长。由于人类经济社会的发展是以能源为主要动力，所以伴随化石燃料消费的逐年增加，就产生了两个突出问题：一是造成环境污染日益严重，二是地球上现存的化石燃料日渐枯竭。再者，由于过度消费化石燃料，从而释放出大量的多余能量和碳素，这就打破了自然界的能量和碳平衡，造成了全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等灾难性后果。

在世界范围内，能源是人类赖以生存的物质基础，为了实现全球经济的可持续发展，开发和利用替代能源被提到议事日程。生物质能是继煤炭、石油、天然气后的第四大能源，在世界能源总消费量中占14％。生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，它是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，以替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，同时它具有环境友好和可再生双重属性，是21世纪主要的新能源之一。

我国是一个农业大国，农作物秸秆、木材及竹质剩余物等资源十分丰富。据调查，目前我国秸秆的利用率约为33％，其中大部分未加利用。2005年，全国主要农作物产量约为5.1亿吨，按草谷比计算秸秆产量约6亿吨，除用于肥料、饲料、基料以及造纸等工业原料外，约有3亿吨农作物秸秆可作为能源使用，折合1.5亿吨标准煤。据中国能源网2010年公布，我国主要农作物秸秆产量将达到7.8亿吨，折合4亿吨标准煤。预计到2015年我国主要农作物秸秆产量将达到9亿吨左右，折合4.5亿吨标准煤。面对能源的日益紧缺和石油价格的不断上涨，开辟秸秆资源和木材资源利用的新领域，最大限度地提高秸秆资源和木材资源能源化利用率，对缓解能源的紧缺局面，减轻石油涨价的压力，促进和保障我国国民经济的可持续发展，具有十分重要的现实意义。

目前，我国生物质转化利用的气化技术、炭化技术、干馏热解技术、成型燃料技术等，它们均属单一技术、单一功能、单一产品的生物质转化利用，其副产品不能收集利用，导致对环境二次污染。对于大规模生物质利用设备，鉴于我国生物质原料的分布特性，以及我国农村现行分散式的生产结构形式，导致了生物质在收集、运输、储存的种种困难；加上大规模生物质转化设备投入成本高，因原料供应不稳，以及转化方式单一、技术工艺不完善，导致设备不能正常运行。

由此可见，上述现有的生物质在加工处理工艺、设备结构及使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般生物质加工处理方法及设备，又没有适切的加工处理方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的生物质综合转换装置，研制出多技术集成、多功能集成、多产品产出转化利用的装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的生物质转化设备及其转化方法存在的缺陷，而提供一种新的生物质综合转换装置及生物质综合转化利用的方法，所要解决的技术问题是利用生物质在高温欠氧状态下，通过生物质综合转换装置，实现生产生物燃气、生物焦油、生物炭、生物醋酸、热水等产品和能源的方法，同时解决了现有单一技术、单一功能、单一产品的生物质转化利用问题，使副产品都能够收集利用，而且还解决了对环境的二次污染问题，因此本发明非常环保，加上该设备成本低廉，非常适合于农村经济状况，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出其包括：生物质多功能综合转化设备(1)、气体净化分离设备(2)、液态静置分离设备(3)、气体净化设备(4)、生物燃气储存设备(5)、热水收集箱(6)、蓄水池(7)，其中该生物质多功能综合转化设备连接气体净化分离设备，气体净化分离设备分别连接液态静置分离设备和气体净化设备，气体净化设备连接生物燃气储存设备，热水收集箱连接生物质多功能综合转化设备，蓄水池分别连接热水收集箱、气体净化分离设备和气体净化设备，其特征在于：该装置同时将生物质炭化、气化、干馏等技术集成为一体，实现了废弃资源综合转化利用。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。