[发明专利]生物质微波裂解循环综合处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明属于新能源行业中的生物质处理，特别涉及的是一种生物质微波裂解循环综合处理方法及设备。

背景技术：

 现有生物质资源化工艺技术                                                主要分为：

1、直接燃烧技术：炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术、致密成型技术、垃圾焚烧技术

2、物化转换技术：木材干馏技术、热解制油技术、热解气化技术。热解气化技术按原料分为木材热解气化技术、稻壳热解气化技术、农作物秸秆热解气化技术，按工艺形式分为上吸式固定床热解气化工艺、下吸矢固定床热解气化工艺、流化床式热解气化工艺

3、生化转换技术：填埋制气与堆肥、制取乙醇技术、小型家用沼气池技术、大中型厌氧消化技术。大中型厌氧消化技术又可分为禽畜粪便厌氧消化技术和工业有机废水厌氧消化技术

4、植物油技术

由于现有生物质能源技术大部分是单方面利用生物质能，存在利用率低，处理成本高，经济效益低的问题。

现有生物质裂解处理装置主要利用电加热或其它高热源对生物质加热或自焚烧处理，其装置结构主要有炉式、罐式、管式等几种，其主要存在的缺点和问题是：

1、裂解处理温度较高，一般在800度以上，且处理过程中温度不易控制；

2、处理时间较长，通常一次处理时间在1～2小时；

3、如采用电加热或其它热源进行热解，其能耗较高；

4、热解过程容易结焦，热解后产物易形成胶状粘连，残留物碳值较低，利用率低。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种生物质作为可再生新能源的循环综合利用的生物质处理成本低、利用率高的生物质微波裂解循环综合处理方法。

本发明的另一个目的是为了提供一种生物质微波裂解循环综合处理设备。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明生物质微波裂解循环处理方法，该方法包括以下步骤

1）对生物质物料进行分选、破碎、压块和预干燥处理，将生物质物料水分控制在20%以下；

2）向微波裂解中加入惰性气体、除去微波裂解炉中的空气，预处理后的生物质物料进入微波裂解炉，在惰性气体保护条件下加热至150℃，去除残余物理水分，实现生物质物料的干燥；

3）对干燥后的生物质物料升温，将温度控制在350℃至450℃，在惰性气体保护条件下对生物质物料进行低温微波裂解处理，产生大量可燃裂解气相产物、（以城市居民生活垃圾为例，裂解出的气相产物有一氧化碳（CO）、甲烷（CH₄）、乙炔（C₂H₂）、乙烯（C₂H₄）、乙烷（C₂H₆）、丙烯+丙烷（C₃H6+C₃H₈）、正丁烷（C₄H₁₀）、异丁烷（C₄H₁₀）二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气(O₂)等，以农林废弃物秸秆为例，裂解出气相产物有一氧化碳（CO）、甲烷（CH₄）、乙炔（C₂H₂）等，以不同生物质为原料进行裂解，所得气相产物不同）、固相产物（以城市居民生活垃圾为例，固相产物主要为含硅钙成分较高的硅钙板，另有部分炭可经简单加工制备活性碳；以不同生物质为原料进行裂解，所得固相产物不同）；

4）对可燃裂解气相产物依次进行一级冷却降温脱焦除尘处理、二级保温脱焦除尘处理、三级脱焦处理、脱酸处理，然后对脱酸处理后的气相产物进行空气分离处理形成各种气相产品（因生物质原料不同，得到的气相产品也不同，如秸杆经处理后得到的气相产品主要为CH₄，城市生活垃圾经处理后产生的气相产品主要为CH₄、CO、CO₂、C₂H₂，C₂H₄，C₃H₆等）并分别利用，对经一级冷却降温脱焦除尘处理的二级保温脱焦除尘处理后的液相产物进行冷凝处理、蒸馏处理。