序批連續(xù)式農(nóng)林廢棄物熱解聯(lián)產(chǎn)成套設(shè)備
成果簡(jiǎn)介:我國(guó)農(nóng)作物秸稈和林業(yè)三剩物產(chǎn)生量分別達(dá)到8.7和3.5億噸。熱解多聯(lián)產(chǎn)是農(nóng)林廢棄物綜合利用的重要途徑之一,可有效提升農(nóng)林廢棄物開(kāi)發(fā)利用綜合效益。針對(duì)連續(xù)熱解高溫動(dòng)密封困難、序批熱解生產(chǎn)效率低的行業(yè)突出技術(shù)難題,我院能環(huán)所團(tuán)隊(duì)研究開(kāi)發(fā)了序批連續(xù)式農(nóng)林廢棄物熱解聯(lián)產(chǎn)成套設(shè)備。在河北灤州進(jìn)行示范應(yīng)用,取得了良好應(yīng)用效果。
(1)發(fā)明了序批連續(xù)式生物質(zhì)熱解聯(lián)產(chǎn)成套設(shè)備。創(chuàng)新研發(fā)了序連續(xù)式熱解工藝,通過(guò)外加熱熱解反應(yīng)釜的組合設(shè)計(jì)和耦合聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)序批進(jìn)出料、錯(cuò)位加熱、連續(xù)熱解和穩(wěn)定產(chǎn)氣。突破旋流梯級(jí)換熱、粗燃?xì)馇鍧嵢紵⑿蚺M(jìn)出料、耦聯(lián)控制等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)了序批連續(xù)式熱解設(shè)備,實(shí)現(xiàn)序批式進(jìn)出料與連續(xù)式熱解生產(chǎn)的無(wú)縫銜接。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便,綜合能源轉(zhuǎn)化利用率≥85%,較傳統(tǒng)熱解技術(shù)綜合生產(chǎn)成本降低25%以上。
(2)創(chuàng)新研發(fā)了生物質(zhì)熱解炭氣原位耦合重整工藝。針對(duì)生物質(zhì)熱解存在焦油污染大、產(chǎn)氣效率低等問(wèn)題,研究了生物炭與熱解氣循環(huán)耦合重整對(duì)熱解氣焦油含量、生物炭比表面積和固定碳含量等指標(biāo)的影響規(guī)律,揭示了水蒸汽條件下生物炭活化與焦油裂解的相互作用機(jī)制,發(fā)明了生物質(zhì)炭氣原位耦合重整工藝路線,燃?xì)庵薪褂兔摮蔬_(dá)到80%以上。
(3)開(kāi)發(fā)了疏水吸附炭產(chǎn)品。針對(duì)熱解產(chǎn)生的活性炭使用過(guò)程容易受潮,導(dǎo)致污染物吸附位點(diǎn)減少、去除效果易下降的問(wèn)題,揭示了不同疏水改性劑及改性工藝對(duì)疏水活性炭的理化特性及吸附效果的影響規(guī)律,創(chuàng)制一種具有良好疏水親油性能的成型活性炭產(chǎn)品,提高了活性炭吸附效果穩(wěn)定性和去污效果。
研究成果授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng),在河北省灤州市建成規(guī)模化應(yīng)用示范工程,年處理各類農(nóng)林生物質(zhì)7200噸、生物炭產(chǎn)量2100余噸,取得了良好的應(yīng)用效果。獲得民營(yíng)科技貢獻(xiàn)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)杰出青年科技獎(jiǎng)等。

圖1 示范工程現(xiàn)場(chǎng)

圖2 生物炭產(chǎn)品
成果完成部門:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 農(nóng)村能源與環(huán)保研究所 聯(lián)系人 叢宏斌 010-59197267




