[发明专利]一种对林产废弃物进行三相回收的热解转化工艺及设备

说明书

本发明公开了一种对林产废弃物进行三相回收的热解转化工艺，该工艺在首先将林产废弃物除杂、切割后烘干、粉碎后进行定型造粒，利用粘结剂与碎木屑混合后通过颗粒成型机成型，再将成型后的颗粒烘干送入干馏热解釜中进行四区间的梯度加热，获得多阶段的液体产物和气体产物，反应完成后通过通入氮气进行保护降温，得到固体活性炭产物。另外，在本发明中还公开了一种匹配该工艺的热解转化设备，该设备包括顺序连接的第一干燥器、粉碎机、搅拌机、造粒机、第二干燥器以及热解釜，并在热解釜的出料端部分分别设置有固相、液相以及气相三组出料口分别对应不同的处理端。本发明简单、可靠，处理速度快，可有效对林产废弃物进行三相化回收处理。

技术领域

本发明属于可再生生物质林产废弃物的提质加工及能源化利用技术领域，具体为一种对林产废弃物进行三相回收的热解转化工艺及设备。

背景技术

随着化石原料的日益消耗，人类赖以生存的化石类碳源正面临枯竭的窘境，同时由于这一类的化石碳能源的主要使用方法都是直接燃烧，致使大气污染加剧，温室效应逐年明显，使得地球的生态环境也逐渐恶化。因此，开发利用废弃的可再生碳资源，具有相当的社会价值和经济效益。

在各种可再生碳资源中，林产废弃物具有种类多、分布广、产量大、可再生等特点，且由于富含碳元素，被认为是制备新型能源和化学品的重要碳原料，但是林产废弃物也存在着能量密度低、产出量受季节影响明显、易受潮腐烂、存储难度大、大范围收集和长途运输的成本高的缺陷，所以，传统的方法中对这些林产废弃物的利用手段主要是直接燃烧，将其化学能转化为热能并进行使用，这种利用方法能量转化率低、转化后的热能的热效率也低，会产生较多的污染物，且不便于集中处理。

也有一些厂家采用热化学转化技术中的热解技术将这些林产废料进行热化学转化以提交林产废弃物的利用率以及利用效率。热解又常被称作为裂解，它是指在高温条件下，利用热能将生物质中所含的大分子(半纤维素、纤维素和木质素等)有机物切断，使大分子物质分解为含碳较少、分子量相对较小的有机物的热化学转化过程。但现有技术中的热解技术都只是通过单一结构的热解炉实现，不存在或者是仅有少量预处理操作，对生产设备配置以及工艺要求较高，且在整个热解过程还容易出现热解不完全、热解周期长、热解过程中副反应多的问题，导致相关产品出现杂质含量过高、品质下降的问题，给大规模工业化生产带来较大的阻碍。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种对林产废弃物进行三相回收的热解转化工艺，该工艺能以热解方式将林产废弃物进行重新利用，最大限度地将林产废弃物中生物质内蕴含的能量转化为气、液、固三相能源产品，其产物能量密度高、性质相对稳定，方便长半径的收集、运输和存储，具有很好的发展前景和示范作用。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种对林产废弃物进行三相回收的热解转化工艺，具体包括以下操作阶段及处理步骤：

一、原料预处理阶段：将林产废弃物除杂，并将形状不均匀的各废弃物单元切割成30cm见方的废弃物碎片，然后将废弃物碎片送入烘干设备，利用烘干设备将废弃物碎片进行干馏以使废弃物碎片的含水量控制在4～10％的区间范围内，干馏完成后将产物粉碎成颗粒度为60～600目的碎木屑。

二、定型造粒阶段：将步骤一中制得的碎木屑加入搅拌容器中，并在搅拌容器中一并加入占碎木屑总质量10～30％的粘结剂，将粘结剂与碎木屑搅拌混合均匀后通过颗粒成型机成型为2～5mm的颗粒球，将成型的颗粒球进行烘干操作，将其含水量控制在5％以下，备用。