[发明专利]利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法及系统

权利要求书

1.一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴调制藻类培养液：将电厂锅炉燃烧产生的灰分和锅炉循环水作为藻类培养液的主要组分调制藻类培养液；

⑵培养藻类：输送藻类培养液至藻类培养容器中，对电厂锅炉排出烟气进行分流，将分流出的CO₂送入藻类培养容器内，并提供藻类培养所需的培养条件，进行藻类培养；

⑶制作藻浆：对培养成熟的藻群中的大型海藻进行粉碎和切割，并与培养成熟的藻群中的微藻搅拌混合形成藻浆；

⑷制取生物柴油：输送藻浆至高压反应釜中，将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油；输送藻浆至高压反应釜中包括以下步骤：开启高压反应釜的一级阀门，从高压反应釜的进料口引入藻浆，关闭一级阀门后开启二级阀门，将处于一级阀门和二级阀门之间的藻浆送入高压反应釜中；将电厂汽轮机的第四级抽汽通入高压反应釜内包括以下步骤：将汽轮机的第四级抽汽分为两股分别通入高压反应釜内和高压反应釜周围的盐浴中，通入高压反应釜中的蒸汽压力达到汽轮机的第四级抽汽压力后，关闭蒸汽进入高压反应釜的阀门，而通入盐浴的蒸汽则持续加热高压反应釜，直至高压反应釜的温度与盐浴的温度相同。

2.根据权利要求1所述的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于：在所述步骤⑵中，所述培养条件包括光照强度、光照周期、温度、CO₂浓度和藻类培养液的PH值。

3.根据权利要求2所述的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，其特征在于：所述藻浆的体积与高压反应釜的容积之比为1:3～4:5，在高压反应釜的温度达到盐浴的温度后，高压反应釜内的压力为10～30Mpa，藻类进行水热液化反应5～10min，生成生物柴油。

4.一种使用权利要求1所述的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法的系统，其特征在于：它包括依次连通的分别具有进口和出口的藻类培养调制装置、藻类培养容器、粉碎切割设备、搅拌设备和高压反应釜，所述藻类培养调制装置的进口包括用于输入电厂锅炉燃烧产生灰分的灰分进口和用于输入锅炉循环水的循环水进口，所述藻类培养容器的进口包括用于送入藻类培养液的进料口和用于输入来自电厂锅炉排出烟气的CO₂的进气孔，所述藻类培养容器中设有用于提供光照强度的光照装置，所述高压反应釜的进口包括用于输入电厂汽轮机第四级抽汽的进汽口和用于输入藻浆的进料口，在藻类培养调制装置中调制成的藻类培养液输送至藻类培养容器进行藻类培养，培养成熟的藻群中的大型海藻输送至粉碎切割设备中粉碎和切割，与培养成熟的藻群中的微藻在搅拌设备中搅拌混合形成藻浆后送入高压反应釜，由高压反应釜的进汽口引入电厂汽轮机的第四级抽汽直至高压反应釜处于超临界状态，以使藻类进行水热液化反应生成生物柴油从出口排出。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：在所述搅拌设备和高压反应釜之间设有藻浆池，所述藻浆池分别与搅拌设备的出口和高压反应釜的进料口连通。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述高压反应釜的进料口上增设给料装置，所述给料装置与高压反应釜呈40～50°夹角，开启高压反应釜的一级阀门，给料装置输送藻浆进入进料口，关闭一级阀门后开启二级阀门，藻浆依靠自身重力自然下落至高压反应釜中。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述光照装置采用太阳能电池供电，光照装置的灯体为LED灯，所述光照装置位于藻类培养容器的顶部，在光照不足时自动启动光照装置进行光照补足。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述藻类培养容器上的进气孔为数个且分布在所述藻类培养容器的侧壁上，所述进气孔的孔径为1～3mm。