[发明专利]生物质负压降解预处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生物质预处理技术方法，特别涉及一种生物质负压降解预处理工艺。

背景技术

传统的生物质预处理工艺是借助外力对物料进行压轧、剪断、冲击等机械破碎。这种传统预处理工艺，为生物质的开发利用作出了贡献，但同时存在以下缺点和不足：①机械破碎预处理工艺没有改变或者破坏生物质内部结构，生物质转化利用率很低；②处理效率低，能耗大；③人工劳动强度大，机械化程度低；④预处理工艺设备运行噪声大，粉尘多，工作环境差，；⑤预处理工艺设备磨损快，维护运行成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质负压降解预处理工艺，采用生物质的水分调配、抽真空、负压加热、负压爆破和冷却并利用其余热，节约环保、提高生物质利用率、缩短生物质利用周期的工艺步骤，有效地克服和避免上述现有技术中存在的缺点或不足。

本发明所述的生物质负压降解预处理工艺，包括如下顺序步骤的（A）生物质水分调配、（B）抽真空、(C）负压加热、（D）负压爆破和（E）冷却,这些工艺步骤是在生物质负压降解釜内进行，其特征在于所述（A）步骤为：将生物质与水份按质量比2:1～1:2的比例装入降解釜，进行生物质水分调配；（B）步骤为：将降解釜抽成表压-0.02MPa～-0.09MPa的真空负压环境；（C）步骤为：负压环境下，将生物质和水的混合物加热到70℃～150℃；（D）步骤为：将加热到70℃～150℃、表压0.03～0.4MPa的混合物瞬时与低温负压的冷凝装置相连通，进行瞬时负压爆破；（E）步骤为：将爆破后的混合物进行冷却，使降解釜内冷却到20℃～95℃，冷却后的液态冷凝水回流至（A）步骤的水分调配工序，在降解釜中重新利用。

其中，所述（C）步骤负压加热为：是在生物质与水分按质量比2:1～1:2的比例混合、表压-0.02MPa～-0.09MPa的负压环境下进行。所述表压-0.02MPa～-0.09MPa的负压环境下加热生物质，使水分瞬间气化，造成生物质纤维素与生物质细胞壁破损。所述生物质加热到70℃～150℃、表压0.03～0.4MPa下，瞬时与低温负压冷凝装置相连通，进行负压爆破，再次对生物质纤维素与生物质细胞壁形成进一步的破损。所述冷却后的仍具有约20℃～95℃较高温度液态冷凝水，回流至降解釜，为工艺耗水和降解釜升温所需能耗提供补给。

本发明与现有工艺技术相比较具有如下优点：

1、负压降解预处理工艺科学、合理，处理设备占地小； 

2、负压降解处理后的生物质，尤其是生活垃圾中的塑料融宿抱团，易于后续工序的筛选分类；

3、工艺步骤冷却后的具有较高温度的液态冷凝水回流降解釜，不仅节约降解过程的耗水，而且节约降解釜升温能耗；

4、生物质负压降解过程，无任何化学添加剂，无任何污染排放物，绿色环保；

5、负压降解后，生物质不仅内部结构发生了变化，提高了利用率缩短了利用周期，而且对一些特殊的有机废弃物还可以进行消毒、消除异味预处理；

6、无高温高压处理工序，工艺简单、操作安全，易于实现。

附图说明

图1为本发明的一种实施例工艺流程示意图。

具体实施方式

参阅图1，一种生物质负压降解预处理工艺，包括如下顺序步骤的（A）生物质水分调配、（B）抽真空、(C）负压加热、（D）负压爆破和（E）冷却,这些工艺步骤是在生物质负压降解釜内进行，其特征在于所述（A）步骤为：将生物质与水份按质量比2:1～1:2的比例装入降解釜，进行生物质水分调配；（B）步骤为：将降解釜抽成表压-0.02MPa～-0.09MPa的真空负压环境；（C）步骤为：负压环境下，将生物质和水的混合物加热到70℃～150℃；（D）步骤为：将加热到70℃～150℃、表压0.03～0.4MPa的混合物瞬时与低温负压的冷凝装置相连通，进行瞬时负压爆破；（E）步骤为：将爆破后的混合物进行冷却，使降解釜内冷却到20℃～95℃，冷却后的液态冷凝水回流至（A）步骤的水分调配工序，在降解釜中重新利用。