[实用新型]水热腐殖化工业反应系统

说明书

本实用新型提供一种水热腐殖化工业反应系统。本实用新型的水热腐殖化工业反应系统包括水热处理系统和水热碳化系统，所述水热碳化系统设置于所述水热处理系统的下游。本实用新型的水热腐殖化工业反应系统针对多种反应物料设计得到，可以同时用于处理高盐含量和低盐含量的反应物料，避免产物中过高的含盐量对土壤产生影响。本实用新型的水热腐殖化工业反应系统的固体产品可以作为燃气供应系统的燃料，从而节约能源。

技术领域

本实用新型涉及一种水热腐殖化工业反应系统，属于水热处理技术领域。

背景技术

生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物，以及植物、微生物和动物代谢和/或生产产生的废弃物。其中的湿生物质包括非食用农产品，如食品加工废物、工业有机废物或城市固体废物的所有有机部分。

由于湿生物质中含有大量的水，传统意义上对湿生物质进行处理时必须先蒸发除去其中的水分。例如通过三种常规的热化学反应过程(烘焙、热解或气化)，在大气压力以及必须在水沸点以上(100℃)的环境中运行，使得在生物质能被加热到所需的反应温度之前，先蒸发除去其中的水分。然而水蒸发干燥的前置处理工序不但给工业带来了巨大的碳排放负荷，也浪费了大量的水资源；另一方面，对于大部分农产品或城市垃圾的残余水分高达75％、80％或更高的湿生物质原料，蒸发干燥的前置过程还损失了生物质本身所含的能量。

与此同时，对生物质的常规热化学处理方式更适于低水分含量的生物质原料，例如木材类的纯生物质，且常规热化学处理方式也容易导致碳的流失，无法得到碳含量高的固碳产品。而对于高水分含量的生物质原料，常规的处理方法包括直接填埋、厌氧处理、焚烧和制成有机肥，但是从能耗角度应优选采用水热碳化(HTC)或发酵等非常规热化学处理方式。因为经过了发酵或HTC工艺处理后，碳产品更容易和更经济地与水分离，即可以使用较少的能量和/或加上额外深度脱水的蒸发逸出水分。在发酵过程中，高的含水量和养分有利于细菌的生长，微生物的代谢会导致温室气体的耦合排放，其所产生的温室气体，如甲烷，对大气的危害甚至比二氧化碳排放更大。而且，对于高含盐量的生物质原料(例如餐厨垃圾或沼渣)不适合制成有机肥，只能通过焚烧处理，既污染环境，也造成资源的浪费。而且，现有装置未能充分利用水热碳化处理工艺的特点，未能实现对生物质的全资源化处理和利用。

实用新型内容

本实用新型提供一种水热腐殖化工业反应系统，所述水热腐殖化工业反应系统包括水热处理系统；

任选地，所述水热处理系统至少包括第一液相处理单元；

任选地，所述第一液相处理单元至少包括酸析池，所述酸析池的内壁选自耐腐蚀材料，如钢衬聚乙烯材料；

任选地，所述水热腐殖化工业反应系统还包括水热碳化系统，所述水热碳化系统设置于所述水热处理系统的下游，所述水热处理系统和水热碳化系统可以直接连接或不直接连接。

根据本实用新型的实施方案，所述钢衬聚乙烯材料是本领域技术人员已知的材料。所述材料以钢材作为基体，内衬聚乙烯材料，经冷拉复合或滚塑成型，优选钢衬聚乙烯滚塑材料。

根据本实用新型的实施方案，所述水热腐殖化工业反应系统还可以设置有酸液或碱液的储罐。这些储罐的内壁及进料、出料管路的内容物的腐蚀性较强，故可以选用钢衬聚乙烯材料来提高系统寿命和安全性。

除非另有说明，所述水热腐殖化工业反应系统的其他装置或管路的内壁也可以选用耐腐蚀的不锈钢材料，用于改善腐蚀性问题。

根据本实用新型的实施方案，将所述水热碳化系统设置于所述水热处理系统的下游，以使固液混合物料在经过水热处理系统处理后，再经过水热碳化系统处理。