[发明专利]一种稻壳热解发电及综合利用的方法

摘要

一种稻壳热解发电及综合利用的方法，属于生物质能源化工领域，包括：1)生物质热解生产热解气和热解炭；2)同步除氧降焦富酚；3)热解气换热冷却回收热量，分离含酚废水；4)静电捕焦净化热解气，富集焦油；5)利用热解炭分散焦油，同步水煤气反应和蒸汽重整生产富氢气体；6)反应废渣作为制备生物质纳米二氧化硅的原料；7)含酚废水制备酚醛树脂胶黏剂；本发明利用水中的氢弥补生物质作为能源存在含氢少、含氧多的先天不足，采用热解和蒸汽重整二步法制备富氢高能燃气，发电供热。同时富集含酚废水，生产生物质酚基胶黏剂，减少化工酚对环境的污染，降低成本，变废为宝；并副产天然纳米二氧化硅，为绿色航空轮胎提供超耐磨材料。

主权项

1.稻壳热解发电及综合利用的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤S01：稻壳热解选取稻壳，筛选净化后加入热解塔，在温度为600℃～700℃条件下，热解0.5h～1.0h，稻壳分解为热解气和热解炭；步骤S02：除氧降焦富酚将所述步骤S01中得到的温度为600℃～700℃的热解气和热解炭沿着热解塔继续下行，保持恒温降焦富酚0.5h～1.0h，同时热解气中的氧气与热解炭充分反应，获得无氧气热解气和热解炭；步骤S03：回收热量将无氧气热解气引出送入换热器，间接加热空气回收热量，并降温热解气至300℃～350℃，经旋风分离器将热解气与热解气中所含热解炭细粉分离；步骤S04：分离含酚废水将步骤S03得到的热解气，引入列管降温塔间接水冷降温，降温至90℃～95℃，分离热解气中的含酚废水，得到除酚无氧热解气；步骤S05：分离焦油将步骤S04得到的除酚无氧热解气引入静电捕焦器，进行电捕焦，分离热解气中的焦油，净化热解气；步骤S06：热解炭降温步骤S02中得到的热解炭继续下行进入热解塔列管间接水冷降温段，降温至250℃～350℃，并降落到热解塔底部，经螺旋推进器送入密封储料仓；步骤S07：水煤气反应和焦油蒸汽重整按质量比为(1～3)：5将步骤S05得到的液体焦油与步骤S06制备的热解炭在催化剂的作用下混合为热解炭焦油反应物，将热解炭焦油反应物从带有倾角的焦油蒸汽重整炉顶部加入，将步骤S06中水冷降温过程产生的水蒸气从焦油蒸汽重整炉底部加入，与未反应的物料逆流接触，吸收物料热量，升温蒸汽温度，到达反应区，在温度为600℃～900℃的条件下，进行水煤气反应和蒸汽重整焦油反应，产物气体经过上部反应物加入区，加热热解炭焦油反应物，同时降温产物气体温度，产物气体通入换热器冷却，降温到90℃～95℃分离富酚废水和富氢气体，反应剩余固体从焦油蒸汽重整炉底部排出；步骤S08：燃烧发电将步骤S05制备的净化热解气和步骤S07制备富氢气体引入储罐混合，引入发电机燃烧发电；步骤S09：制备胶黏剂将步骤S04和步骤S07的富酚废水合并，标定总酚的重量百分比，按照甲醛与酚重量比为1：2，氢氧化钠为苯酚质量的6％，将富酚废水、氢氧化钠加入到反应釜中，升温至50℃时，加入第一批甲醛溶液，第一批甲醛溶液占甲醛溶液总量的80％，甲醛溶液浓度为37wt％，在60℃下恒温反应1h，升温至80℃，加入剩余的甲醛溶液，在80℃下恒温反应2h后，将体系降温至45℃～50℃，停止反应，得到酚醛树脂，将所得酚醛树脂在65℃下减压脱水至粘度达到500mPa·s～700mPa·s；步骤S10：制备纳米二氧化硅将步骤S07所得的剩余固体转移至反应釜，按照固液比1Kg：(5L～10L)加入浓度为3wt％～5wt％的盐酸溶液，升温至100℃～150℃，密封反应20min～60min，降温，过滤，分离滤液和滤饼；滤饼水洗至中性，干燥，粉碎打散，制备二氧化硅/炭粉体，再经500℃～600℃热处理，制备纳米二氧化硅粉体。