[发明专利]一种生物质燃料制备系统及工艺

权利要求书

1.一种生物质燃料制备系统，其特征在于，包括依次连接的预处理装置、水热碳化反应器(5)、固液分离器(6)、后处理装置(11)、热气源装置(10)，所述水热碳化反应器(5)和固液分离器(6)之间还设有循环补给装置，所述水热碳化反应器(5)前端还设置有螺旋进料器(4)；

所述预处理装置内有粉碎机(1)和旋风分离器(2)，以及位于旋风分离器(2)上方的除尘装置(3)；所述循环补给装置内设有循环泵(7)、反渗透膜组(8)及加热换热器(9)。

2.根据权利要求1所述生物质燃料制备系统，其特征在于，所述旋风分离器(2)和除尘装置(3)连通，所述旋风分离器(2)下方接口连接至粉碎机(1)进料口。

3.根据权利要求1所述生物质燃料制备系统，其特征在于，所述水热碳化反应器(5)顶部设有电机，所述电机连接有螺旋搅拌器并延伸至水热碳化反应器(5)内部，所述水热碳化反应器(5)底部设有曝气装置。

4.根据权利要求3所述生物质燃料制备系统，其特征在于，所述热气源装置(10)分别连接至旋风分离器(2)进口、水热碳化反应器(5)进口、固液分离器(6)出液口和洗涤口、后处理装置(11)。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述生物质燃料制备系统制备生物质燃料的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将生物质原料加入至预处理装置进行预处理，所述预处理为生物质原料依次经过粉碎机粉碎、旋风分离器分离和除尘装置除尘处理；

步骤二：经预处理后的生物质通过螺旋进料器进入水热碳化反应器内反应，旋风分离器下方出料再次返回至粉碎机内处理；

步骤三：反应后的生物质通入至固液分离器先后进行固液分离和一次干燥处理，固液分离后的液体经过循环泵依次通过反渗透膜组和加热换热器后再次通入水热碳化反应器内；

步骤四：干燥后的生物质通过固液分离器底部排入至后处理装置进行二次干燥及造粒处理；

其中，在步骤一至步骤过程中，热气源装置依次通入旋风分离器、水热碳化反应器、固液分离器和后处理装置内，所述生物质包括木屑、锯末、秸秆、花生壳。

6.根据权利要求5所述生物质燃料制备工艺，其特征在于，所述步骤一中，预处理后的生物质粒径为10μm～1mm。

7.根据权利要求6所述生物质燃料制备工艺，其特征在于，所述步骤二中，水热碳化反应器的反应温度为180～220℃，反应时间为1.5～4.5h。

8.根据权利要求6所述生物质燃料制备工艺，其特征在于，所述步骤二中，水热碳化反应器内反应过程为反应升温至180℃，保温0.5～1h，然后再升温至220℃，保温0.5～2h，再降温至190℃，保温0.5～1.5h。

9.根据权利要求8所述生物质燃料制备工艺，其特征在于，所述步骤三中，一次干燥处理后生物质含水率为10％～15％；所述步骤四中，二次干燥处理后生物质含水率为4％～7％。

10.根据权利要求9所述生物质燃料制备工艺，其特征在于，所述步骤四中，造粒后生物质粒径为1μm～0.1mm。