[发明专利]一种超富集植物收获物资源化利用的系统及方法

权利要求书

1.一种超富集植物收获物资源化利用的系统，其特征在于，包括热解单元和重金属处理单元，所述热解单元包括热解炉，所述重金属处理单元包括浸出装置、净化装置和电化学沉积装置；

所述热解炉设有热解原料入口、可燃气入口、热解炭出口和高温油气出口；

所述浸出装置设有浸出剂入口、热解炭入口、生物炭出口和浸出液出口，所述热解炭入口与所述热解炉的热解炭出口相连；

所述净化装置设有锌粉入口、浸出液入口和净化液出口，所述浸出液入口与所述浸出装置的浸出液出口相连；

所述电化学沉积装置设有净化液入口、重金属出口和电积废液出口，所述净化液入口与所述净化装置的净化液出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括发电单元，所述发电单元包括燃烧室、余热锅炉和汽轮机；

所述燃烧室设有高温油气入口、高温烟气出口，所述高温油气入口与所述热解炉的高温油气出口相连；

所述余热锅炉设有高温烟气入口、水入口、低温烟气出口和过热蒸汽出口，所述高温烟气入口与所述燃烧室的高温烟气出口相连；

所述汽轮机设有过热蒸汽入口、冷凝水出口和发电机组，所述过热蒸汽入口与所述余热锅炉的过热蒸汽出口相连。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述浸出装置还设有氨水入口，所述电化学沉积装置的电积废液出口与所述浸出装置的浸出剂入口相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电化学沉积装置的阳极材料为铝板或不锈钢板，阴极材料为惰性材料。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括预处理单元，所述预处理单元包括烘干装置、粉碎装置和压块装置；

所述烘干装置设有烘干原料入口和烘干料出口；

所述粉碎装置设有粉碎原料入口和粉碎料出口，所述粉碎原料入口与所述烘干装置的烘干料出口相连；

所述压块装置设有压块原料入口和料包出口，所述压块原料入口与所述粉碎装置的粉碎料出口相连，所述料包出口与所述热解炉的热解原料入口相连。

6.一种采用权利要求1-5中任一所述系统资源化利用超富集植物收获物的方法，包括如下步骤：

准备超富集植物收获物；

将所述超富集植物收获物送入所述热解炉中进行热解，获得热解炭、高温油气；

将所述热解炭送入所述浸出装置，用(NH₄)₂CO₃-NH₃-H₂O体系将所述热解炭中的重金属浸出，获得浸出液和生物炭；

将所述浸出液送入所述净化装置，用锌粉置换所述浸出液中的杂质元素，获得净化液；

将所述净化液送入所述电化学沉积装置进行电化学沉积，获得重金属。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将所述高温油气进行燃烧，获得高温烟气；

将所述高温烟气与水进行换热，获得过热蒸汽；

将所述过热蒸汽用于发电。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述超富集植物收获物的热解温度为400-700℃，热解时间为30-60min，热解结束后保温20-45min。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述(NH₄)₂CO₃-NH₃-H₂O体系中，[NH₄]⁺的浓度为2-10mol/L，氨水的浓度为1-6mol/L；浸出步骤的固液比为2:1-5:1，浸出时间为30-300min，浸出温度为30-50℃。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述净化液在所述电化学沉积装置进行电化学沉积后，将产生的电积废液送入所述浸出装置中，并加入氨水，用于浸出重金属。