[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

说明书

本发明公开了一种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，包括：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；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；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；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。本发明充分利用了电厂各种资源，高效地转化为可利用资源，降低藻类培养及制取生物柴油成本，提高能源利用效率。

技术领域

本发明属于能源利用技术，涉及藻类的养殖以及制取生物柴油的工艺，尤其涉及一种利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法，还涉及使用该方法的系统。

背景技术

我国煤炭的生产和消耗在世界上占有很大比重。在国内的各种发电形式中，燃煤发电仍占有主要地位。然而，燃煤发电存在着以下问题：

⑴燃煤在燃烧过程中会产生包括CO₂等成分的烟气，加剧了温室效应等对于环境的负面影响，因此，烟气的处理以及CO₂的收集和利用受到了业界广泛的关注。

⑵电厂的耗煤量巨大，燃烧产生的灰分若不能充分的进行资源化利用，不仅浪费资源，而且还会对环境造成污染。

由于燃煤发电具有上述问题，所以如何充分地利用电厂排出的烟气及灰分，将其转化为可利用的资源，这不仅是本行业亟待解决的技术难题，而且也是全世界倍加关注和探讨的重要课题。

现有对电厂排出的烟气及灰分进行利用的方法，要么仅仅是对烟气进行利用，要么仅仅是对灰分进行利用，不但能源利用效率不高，而且所涉及的设备结构复杂，成本高，不适于广泛推广和适用。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种能够提高电厂能源利用效率、大幅度降低环境污染程度、大大节省藻类培养和制取生物柴油成本的利用电厂排烟及灰分培养藻类制取生物柴油的方法。

本发明的第二个目的在于提供一种使用上述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。

本发明的第一个目的通过如下的技术方案来实现：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。

藻类是一种在陆地、海洋分布广泛、光合利用度很高的自养植物。藻类富含酯类和甘油，是制备液体燃料的良好原料，可用于制备生物柴油。生物质水热液化反应是一种利用超临界态(临界温度374.3℃，临界压力22.1MPa)的水转化生物质，制取生物柴油的工艺。超临界状态的水是一种可压缩性高密度流体，性质接近于非极性有机溶剂，可与大多数有机物和气体互溶。