[发明专利]制备生物炭的方法以及实施其的系统

说明书

本发明公开了一种制备生物炭的方法以及实施其的系统，方法包括以下步骤：S1、将生物质在预处理装置内进行预处理，得到含水量在预定重量比之下且粒径在预定范围内的块状原料；S2、将块状原料在热解装置内进行热解反应，得到生物炭和热解油气；S3、将生物炭在除灰装置内进行除灰处理。由此，通过上述方法，采用除灰装置对生物炭进行脱灰，降低了生物炭灰分，增加其利用途径，可作为生产经济价值高的石墨电极、石墨烯、活性炭等的原料，解决了生物炭资品质差、只能生产低端产品的问题，增加处理工艺经济效益。

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化处理技术领域，尤其是涉及一种制备生物炭的方法以及实施其的系统。

背景技术

生物质每年产量巨大，约1460亿吨，利用其作为能源量占世界能源消耗总量的14％，是当今世界第四大能源。化石能源不可再生，利用过程会产生“酸雨、温室效应”等环境问题，生物质能源具有利用过程中NO_X、SO_X及碳排放量少等优点受到了国家政府及政策的大力支持，但目前生物质主要的利用方式是焚烧发电，此技术存在污染环境、产品单一(电能)、经济效益差等问题，所以如何将其高效资源化利用引起了国内外学者的关注。

生物质热解属于全球先进的利用技术，热解过程会产生高附加值产品(热解油、热解气和生物炭)，但由于生物质本身还有一定量的灰分，导致生物炭中灰分通常在5％-30％之间，灰分的存在降低了生物炭的利用价值。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备生物炭的方法，该方法可以去除生物炭中的灰分，可以得到高价值的生物炭。

本发明进一步地提出了一种实施制备生物炭的方法的系统。

根据本发明的制备生物炭的方法，包括以下步骤：S1、将生物质在预处理装置内进行预处理，得到含水量在预定重量比之下且粒径在预定范围内的块状原料；S2、将块状原料在热解装置内进行热解反应，得到生物炭和热解油气；S3、将生物炭在除灰装置内进行除灰处理。

由此，通过上述方法，采用除灰装置对生物炭进行脱灰，降低了生物炭灰分，增加其利用途径，可作为生产经济价值高的石墨电极、石墨烯、活性炭等的原料，解决了生物炭资品质差、只能生产低端产品的问题，增加处理工艺经济效益。另外，采用热解技术实现了生物质资源化利用，此过程不产生粉尘、酸性气体、NOx、SOx等污染物，环保效益高，省去了大量的环保投资和运行成本。还有，采用上述方法，解决了现有技术中焚烧工艺环境效益差，生物炭灰分高、品质低、直接燃烧污染物多、经济效益差的问题。

在本发明的一些示例中，在所述步骤S3中，将除灰装置的温度控制在2500-3500℃之间，保温时间控制在0.5-3h之间。

在本发明的一些示例中，在所述步骤S3中，将除灰装置中产生的金属蒸汽送入金属收集器中。

在本发明的一些示例中，所述方法还包括：S4、将热解油气送入余热回收装置，然后再进行油气分离，得到热解废水、热解油和热解气。

在本发明的一些示例中，所述方法还包括：S5、将热解废水送入中水回用处理装置，中水回用处理装置再将热解废水在余热回收装置中换热后送入预处理装置中。

在本发明的一些示例中，所述方法还包括：S6、将热解气送入热解装置以做燃料。

在本发明的一些示例中，在所述步骤S1中，得到含水量在20％之下且粒径在5-10mm内的块状原料。

在本发明的一些示例中，在所述步骤S2中，将块状原料在热解装置内铺设50-300mm厚度，热解温度控制在300-900℃之间，热解时间控制在0.5-3h之间。