[发明专利]一种秸秆热裂解工艺

说明书

本发明属于生物质利用技术领域，具体提供了一种秸秆炭化的方法。本发明提供的秸秆热裂解工艺，通过将热解气除尘后进行燃烧，再将产生的烟气用作干燥和炭化秸秆颗粒的热源，能够最大限度的减少热源能源的消耗。通过在干燥时将产生的烟气与秸秆颗粒相接触，能够将秸秆颗粒周围的空气置换为含氧量极低的燃烧烟气，营造了秸秆颗粒在炭化初始的限氧环境，有助于生物质炭品质的提高；同时，烟气的置换过程还能够带走干燥所产生的水蒸气，这样又减少了后续炭化系统的负担，避免因水蒸气存在而对后续系统的不利影响。所以，本发明提供的秸秆热裂解工艺能够有效的减少能源消耗，降低热量损失。

技术领域

本发明属于生物质利用技术领域，具体提供了一种秸秆炭化的方法。

背景技术

随着农业现代化和城镇化的快速发展以及农村生活水平的提高，农村地区的能源短缺利用方式落后问题日益突显。生物质能是一种清洁可再生能源，具有氮、硫含量少和CO₂近零排放的优点，且农村地区资源储量丰富。最大限度地利用自有生物质资源，减少化石能源的消耗及其造成的环境污染，可有效增加农民收入、改善农村生活水平和保护农业生态环境，是新农村建设实现能源、经济、环境协调发展的重要路径。

生物质热解技术是生物质热化学转化技术中的一种，该技术是将切碎或成型后的生物质原料，在限氧环境下加热升温引起分子内部分解，进而形成生物质炭、生物油和不可冷凝气体产物的过程。生物质炭可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体和二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等领域。因其可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案，生物炭的生产和应用已引起国内外广泛关注。

目前，如何能够最大限度的减少秸秆裂解工艺能源的消耗和热量损失，进而实现生产成本的大幅度降低，是本领域技术人员研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的秸秆热裂解成本较高的缺陷，进而提供一种能源消耗少、热量损失低、生产成本低廉的秸秆热裂解工艺。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种秸秆热裂解工艺，包括，

(1)将秸秆颗粒干燥、热裂解，得到裂解产物；

(2)对所述裂解产物进行气固分离，得到热解气和生物质炭；

(3)将所述热解气除尘并燃烧，产生的烟气输送至所述步骤(1)中用作秸秆颗粒干燥和热裂解的热源；

在进行所述干燥时，将所述烟气与秸秆颗粒接触，置换空气。

所述烟气先用作热裂解秸秆颗粒的热源，释放热量后，一部分用作干燥秸秆颗粒的热源，一部分与干燥中的秸秆颗粒接触，置换空气。

所述干燥的温度为110～150℃。

所述干燥的时间为60～90min。

所述热裂解的温度为450～530℃。

所述热裂解的时间为60～90min。

与秸秆颗粒接触的烟气、用作秸秆热裂解热源的烟气和用作秸秆干燥热源的烟气完成热量释放后，还进行热量回收和进一步净化，而后排入大气。

所述秸秆颗粒干燥前含水量≤15％。

所述干燥和/或所述热解是在外热式旋转炉中实现的，所述外热式旋转炉包括内筒体、外筒体以及二者形成的夹腔，所述燃烧产生的烟气通入所述夹腔实现热量释放。

所述烟气通入干燥用外热式旋转炉的内筒体，气流方向与秸秆颗粒运输方向相反，以实现对空气的置换。

本发明的技术方案具有以下有益效果：