[发明专利]一种秸秆农膜多原料协同热解处理方法

说明书

本发明公开了一种秸秆农膜多原料协同热解处理方法，属于废弃物处理领域，以解决现有方法难以有效提高生物质热解气和生物油质量的问题。本发明将秸秆和农膜在相对独立的热解条件下进行热解，农膜热解产生的高温烟气为秸秆热解提供热量，同时农膜热解为秸秆热解提供富氢气氛。此方法不仅利用了农膜反应室热解后高温油气的显热，为秸秆热解提供能量，无需单独提供生物质热解热源，还将农膜中的富氢有效地转移到秸秆热解过程中,使得农膜热解产生的富氢气体与秸秆热解反应室会产生一定的加氢饱和作用，有助于提高热解油的收率。此方法降低了运行成本，提高了工艺经济性，易于工业化推广。

技术领域

本发明属于废弃物处理领域，具体涉及一种秸秆农膜多原料协同热解处理方法。

背景技术

当前，农膜已经与种子、化肥、农药一起成为不可缺少的农资，农膜使用面积逐年增加。农膜的原材料主要有三种:聚氯乙烯、聚乙烯和再生薄膜（黑色)。作为一种高分子化合物，农膜极难降解（自行分解)，也不太易受微生物腐蚀，其降解周期一般为200-300年，且降解过程中会溶出有毒有害物质。每年我国废弃农膜达178887吨，通常的处理方法有回收再生、填埋、焚烧等。但由于成本高、技术不完善等问题，大部分农膜实际上在田间地头及河道两岸堆放，无人管理，造成随风飞扬的景观污染；或者随雨水冲刷进入河道和水体，污染环境；或者就地焚烧，给环境造成严重的二次污染。废旧农膜热解再利用技术是解决农膜污染的重要技术之一。

近年来，农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。据有关统计，我国作为农业大国，每年可生成7亿多吨秸秆，成为“用处不大”但必须处理掉的“废弃物”。秸秆等生物质热解技术

农膜等聚乙烯、聚氯乙烯材料是以石油、天然气、碳等自然资源为原料，人工合成的高分子聚合物，具有含氢量多（如聚烯烃含有约14%的氢）的特点。在惰性气氛或者真空条件下提高温度对这种聚合物进行热解，能放出很多可作为主要反产物的碳氢化合物。在更高温度(700℃以上)聚合物热解可以获得主要的低链烷烃和链烃。

生物质的热解产生三种类型的产物：气体、生物油或生物炭。纤维素的热解和木质素的主要成分研究表明生物油是通过含氧化合键的热裂解的自由基渠道产生的。而生物炭是在纤维素链的拉链反应过程中碳水化合物单体发生脱氢作用产生的。在氢气氛围的热解反应中，由于生物质被浓缩生成碳减少，热裂解产物重浓缩或重组，生物质能产生大量的液体产物。

农膜热解后的热解气气体是富氢气体，可向秸秆热解反应供氢，使生物质裂解产生的自由基得到稳定，从而促进了秸秆的成油转化。另外，农膜热解所提供的氢还可有效降低氧含量，提高油的热值，从而显著提高生物油的品质。

目前生物质热解工艺有生物质单独热解和生物质-塑料共热解等。生物质单独热解技术存在生物质单独裂解制燃油的含氧量过高、有效氢碳比低、耗能高的问题。生物质-塑料共热解将农膜等塑料材料和秸秆材料直接混合在同一热解条件下进行反应，但是农膜和秸秆的传热传质性能不同，秸秆、农膜的最优反应温度和时间、催化剂不同，在同一条件下热解无法同时达到较高效率，热解产物的生成具有主次之分，成分复杂，难以有效提高生物质热解气和生物油的质量。

发明内容

本发明的目的是提供提出一种生物质与农膜协同热解的方法，以解决现有方法难以有效提高生物质热解气和生物油质量的问题。

本发明技术方案如下：一种秸秆农膜多原料协同热解处理方法，包括以下步骤：

S1、将农膜和秸秆进行除杂、干燥、粉碎；

S2、将农膜和秸秆通过不同的进料装置分别送入农膜热解炉和秸秆热解炉；

S3、将农膜和秸秆进行热解处理，农膜热解的温度控制在780℃-820℃；