[发明专利]生物质废弃资源热解碳气化综合转化利用系统及方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种工业有机固态废弃物、农业生物质废弃物等废弃资源的利用设备及方法，具体地说是一种以农作物秸秆为主的生物质废弃资源热解碳气化综合转化利用设备及方法，也是一种工有机固态废弃资源热解碳气化综合转化利用设备及方法。

背景技术

我国是一个农业大国，在农业生产和农产品加工中产生了大量的农作物秸秆、糠渣等生物质资源。传统的利用方式主要用作家庭能源、饲料、肥料、工业原料和建筑材料。 随着农业技术现代化和农业经济的快速发展，农村生活水平大幅的提高和生活生产方式的突变，农村家庭选择商品能源的比例在不断提高，将农作物秸秆用作能源的数量不断下降，商品能源（如煤、液化气等）已成为主要炊事用能。养殖所用以生物质秸秆，野草饲料被商品饲料替代，农业生产所需的生物质有机肥料被无机化肥替代，农民生活和农业生产所用秸秆急剧下降。同时，农作物秸秆产量随农作物，特别是粮食作物产量的增加而急速增加。农作物秸秆的供过于求导致秸秆被弃于田间地头、房屋院落，甚至在田间被直接焚烧。遗弃在房屋院落和田间的秸秆会影响环境和引发火灾，导致水源污染。在露天焚烧秸秆会污染空气，危害人民健康，特别在机场、公路附近燃烧会影响交通安全，造成飞机停飞，高速公路汽车追尾相撞，行道树被烧毁等不良后果。尽管目前各地政府都已经出台了禁止秸秆露天焚烧的法规，但是露天焚烧农作物秸秆仍然屡禁不止，环境造成严重污染，给社会造成巨大经济损失。

在秸秆等生物质资源被浪费的同时，我国工农业生产中使用的燃气、燃油、热能、煤炭、石油、等目前的主要石化能源正在日益减少，严重缺乏，能源危机已经成为世界和社会发展的瓶颈问题。是目前迫切需要解决的问题。

我国人多地少、特别是农业的可耕地已接近红线在农业生产中为提高粮食需要大量的农药、无机化肥被长期使用，达到防治病虫害，提高粮食产量之目的。由于农药、无机化肥的长期使用，利用率低，导致在土壤和农作物中的残留。造成土壤、水源、粮食、蔬菜、水果污染。粮食、蔬菜、水果中的农药残留已经危害到了人身健康安全。影响着农村生活水平和质量的提高。

随着社会的快速发展，人们对于节能减排和生态环境保护越来越加重视，不断寻求使用新的能源，治理大气污染，节能减排，减少温室效应。以农作物秸秆、粪便、糠渣等生物质废弃资源综合转化为可利用资源的技术已引起政府各级部门的高度关注。

生物质的热裂解是指生物质（包括锯木、木柴、野草、松针树叶、作物秸秆、食用菌渣）在完全缺氧或有限供氧的条件下的热降解，最终形成可燃气体、焦油、醋酸、和热量的过程。生物质的热裂解方法包括限氧气化热解法、限氧炭（气）化热解法、绝干馏热解法，根据反应条件和产物的不同，生物质热解设备又分为限氧的生物质热解气化炉、生物质热解炭（气）化炉和绝氧干馏热解炭（气）化炉等。

生物质热解技术是目前比较成熟的生物质资源转化利用技术，但是现有的生物质热解气化装置中的热解转化物净化、分离、收集设备还不够完善，转化物收集利用率不高。例如现有的生物质热解气化装置中的热解转化物净化、分离、收集设备大都采用湿（洗淋）法净化分离。例如专利号为200720013160.5的中国专利，其中即采用内部装有水的冷却过滤器进行冷却和过滤，并且在在进入冷却过滤器之前还要经过净化器内喷淋器的淋洗。焦油、醋酸、随洗淋用水一同排放，既得不到有效利用，又导致了水源和土壤污染。在生物质热解的同时，伴随着大量热量的产生，携带热量的高温可燃气体需要降温后才能使用，在洗淋降温过程中，热量往往随洗淋用水一同排放，得不到有效利用而被浪费掉了。因此，设计一种全新的生物质废弃资源热解碳气化综合利用系统及方法，代替传统的能源利用模式，是目前所要研究的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有农业废弃物转换利用所存在的缺陷和弊端，提供一种能够完全、充分利用工业有机固态废弃物、农业生物质废弃物资源的热解碳气化综合转化利用系统及方法，具有转化利用完全、成本低、效果好的优点。