[发明专利]液化甜高粱茎秆残渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种农业技术领域的方法，具体的说，涉及的是一种液化甜高粱茎秆残渣的方法。

背景技术

甜高粱是C₄作物，是高光合效率、高生物学产量的作物之一，甜高粱一般能产出2250-7500kg/hm²的粮食，产60000-75000kg/hm²的富含糖份的茎秆；同时具有很强的抗逆境能力，对地域的适应性很强，在我国南北方均可大面积种植。

经对现有技术的文献检索发现，对甜高粱茎秆的常见利用方式之一是，将其榨汁后，取其汁液进行液态发酵制取乙醇，该技术比较成熟。如申请(专利)号200410035604.6，名为利用甜高粱秸秆制造乙醇液体发酵技术，将甜高粱秸秆粉碎后榨汁，发酵后再进行蒸馏、净化后得到乙醇。但至今尚未发现对甜高粱茎秆榨汁后的残渣进行液化处理的文献报道。甜高粱茎秆残渣被作为垃圾丢弃焚烧或填埋，造成资源浪费和环境污染。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种液化甜高粱残渣的方法，使其具有制备设备和工艺简单、液态产物得率较高的特点，液态产物得率为27.3-36.6wt％。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤：

①原料准备：新鲜甜高粱茎秆榨汁后，将残渣晒干后粉碎。

②烘干：筛取粒径小于1mm，甜高粱茎秆残渣粉末，置入烘箱，在105℃下烘24小时，确保其中的水分含量低于5％。

③装料：将烘干的甜高粱茎秆残渣粉末称重后，及时放入热裂解设备的料仓中。

④制取热裂解蒸汽：往清理后的流化床反应器内加入石英砂；打开套管式冷却器进水阀；然后接通电源，利用陶瓷加热套加热流化床反应器；当反应器的温度至450或500℃，打开金属管冷凝器的进水阀，开启氮气钢瓶阀，其中氮气分为两路，其中一路经转子流量计，在预热器中预热后，再通入流化床反应器内，另一路与料仓相连，保证料仓微正压；待温度稳定后，手动料仓搅拌器后，启动电动机，带动进料螺杆将残渣粉送至流化床反应器内，反应开始，生成热裂解蒸汽。

⑤收集液态产物：将大部分热裂解蒸汽经净化后在金属管冷凝器中被快速冷凝成液体产物，收集到集油瓶中。

本发明的原理是生物质粉末在少氧或缺氧、中温(500℃左右)、极高加热速率(达1000℃/s以上)和极短停留时间(小于2s)的条件下发生热裂解液化反应，使得分子量几千或者上百万的生物质分子裂解为分子量几十到一、二百的具有小分子结构的热裂解蒸汽；快速冷却这些热裂解蒸汽，终止可能发生的二次裂解反应，就可得到液体产品。

本发明适用于液化甜高粱茎秆残渣，所得的液态产品可以进一步精制成传统化石燃料的替代品，或提取高附加值的化学物质，使甜高粱茎秆残渣变废为宝，资源得到有效利用。利用此方法甜高粱茎秆残渣转换成生物油的产率可达36.6wt％，避免了环境污染。

附图说明

图1为本发明实施例使用的热裂解设备结构图

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。