[发明专利]基于调控微晶结构的生物质固废水热预处理耦合气化方法

权利要求书

1.一种基于调控微晶结构的生物质固废水热预处理耦合气化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)水热预处理：称取固废材料和水于高压反应釜中，充入惰性气体置换釜内原有空气并密封，将反应釜放入到加热台上，设定水热温度为160 ～ 280 ℃，停留时间为60 ～ 180min，反应结束后冷却，将产物进行洗涤、过滤、干燥，获得水热炭；

所述固废材料为木质纤维生物质类固废，固废材料和水的质量比范围1:5 ～ 1:15；

(2)水热炭表征：使用X射线衍射仪扫描，获取水热炭的XRD衍射图谱，对XRD衍射图谱进行峰拟合计算水热炭的结晶度；

(3)固定床气化：称取水热炭于石英舟中，置于固定床反应器尾部的冷段，设定气化温度和气化时间，在炉温即将达到设定温度前，通入气化剂，炉温达到设定温度后，将石英舟推入固定床反应器的高温区，发生气化反应，反应结束后将石英舟拉回至冷段；反应过程中，实时采集合成气数据，处理采集的合成气数据，获得合成气产量及各成分的体积分数；

气化剂通入前先向固定床反应器通入氮气，所述气化剂为水蒸气，水蒸气流速和氮气流速相同，气化温度范围为800 ～ 1000 ℃，气化时间为30 ～ 90 min，水蒸气压强范围为1～4Mpa；

(4)关联性建立：重复步骤（1）至步骤（3），获得不同水热温度下，水热炭结晶度与合成气产量及各成分的体积分数的关联关系，所述关联关系通过对水热炭结晶度和合成气产量进行拟合关联、对水热炭结晶度和合成气中H₂/CO进行拟合关联而获得。

2.根据权利要求1所述的基于调控微晶结构的生物质固废水热预处理耦合气化方法，其特征在于，步骤（2）中，将水热炭放置在样品台上，以0.02°的步长和4°/min的速度在衍射角2θ介于5至90°范围内进行扫描。

3.根据权利要求1所述的基于调控微晶结构的生物质固废水热预处理耦合气化方法，其特征在于，所述固定床反应器的出口连接净化干燥装置和煤气分析仪，所述净化干燥装置由乙醇、水、脱脂棉和变色硅胶组成，用于对产物中的焦油和水分进行吸收，净化后的产物再通入煤气分析仪中进行在线分析。