[发明专利]一种控制生物质热裂解过程碱土金属残留的方法及系统

权利要求书

1.一种控制生物质热裂解过程碱土金属残留的方法，其特征在于，所述控制生物质热裂解过程碱土金属残留的方法包括：

(1)在生物质裂解过程中，未析出的K以硫酸钾、硅酸钾、硅酸铝的形式存在于灰中，将生物质裂解过程中生成的产物通入蒸馏水中通过水盐平衡模型进行淋洗预处理，淋洗过程结束后将生物质裂解产物析出，废液弃掉；

所述水盐平衡模型为：

水量：ET＝I+G+∑P_j+∑_p+ΔV-∑(R_j+D_j+L_j)；

盐分：

式中：ET为计算时段内淋洗实际蒸散量；I为计算时段内的淋洗水；G为计算时段内淋洗对水的利用量；j为计算时段内有效淋洗的次数；P_j为计算时段内第j次有效淋洗量；p为计算时段内不产生淋洗作用的量；ΔV为计算时段始末含水量变化；R_j为第j次有效淋洗形成的地表径流；D_j为第j次有效淋洗产生的地下径流；L_j为第j次有效淋洗降雨补给地下水的水量；S₀为初始盐分；S_I为淋洗水带来的盐分总量；S_G为作物利用淋洗携带的盐分总量；S_rj为第j次有效淋洗时地表径流淋洗走的盐分；S_dj为第j次有效淋洗时地下排水淋洗走的盐分；S_lj为第j次有效淋洗携带进入地下水中的盐分；

(2)将淋洗结束后析出的生物质裂解产物中加入15％浓度的盐酸，搅拌后静置2-3个小时后，进行加高温处理，通过高温预报模型检验；在高温环境中，碱金属与Cl元素结合以氯化物的形式析出，采用换热模型冷却待反应物冷却后将析出的氯化物沉淀过滤掉，干燥冷却后得到生物质裂解产物；

所述高温预报模型为：

T₁₄＝34.530 0+0.078 2T_s+0.004 6F₁-0.107 1H_r-0.017 8F_s-0.631 4V_s；

其中：将T_s、F_l、H_r、F_s、V_s作为预报因子，以当时加热温度T₁₄作为预报量。

2.如权利要求1所述的控制生物质热裂解过程碱土金属残留的方法，其特征在于，所述换热模型为：

空冷热流密度受反应物速度V_strip和反应物表面温度t_strip的影响，具体模型如下：

式中，N_u为努赛尔数；λ_air为空冷换热系数，W/(m²·k)；L_eff为特征长度，m；t_strip、t_air分别为反应物温度和空气温度，℃。

3.一种实现权利要求1所述控制生物质热裂解过程碱土金属残留的方法的控制生物质热裂解过程碱土金属残留的系统，其特征在于，所述控制生物质热裂解过程碱土金属残留的系统包括：

预处理模块，用于进行蒸馏水淋洗预处理；

酸化模块，用于实现盐酸酸化。

4.如权利要求3所述的控制生物质热裂解过程碱土金属残留的系统，其特征在于，所述预处理模块进一步包括：

淋洗单元，用于将生物质裂解过程中生成的产物通入蒸馏水中进行淋洗预处理；

产物析出单元，用于淋洗过程结束后将生物质裂解产物析出，废液弃掉。

5.如权利要求3所述的控制生物质热裂解过程碱土金属残留的系统，其特征在于，所述酸化模块包括：

高温处理单元，用于将淋洗结束后析出的生物质裂解产物中加入15％浓度的盐酸，搅拌后静置2-3个小时后，进行加高温处理；

生物质裂解单元，用于在高温环境中，碱金属与Cl元素结合以氯化物的形式析出，待反应物冷却后将析出的氯化物沉淀过滤掉，干燥冷却后得到生物质裂解产物。

6.一种应用权利要求1～2任意一项所述控制生物质热裂解过程碱土金属残留的方法的生物质热裂解系统。