[发明专利]一种回收富水生物质中能量的热回收方法和系统

权利要求书

1.一种回收富水生物质中能量的热回收方法，包括以下步骤：

步骤1)：将含水率＜99.9％的富水生物质放入一个高压密闭容器中，对高压密闭容器进行加热；

步骤2)：一级升温过程，控制高压密闭容器内的温度在100℃≤T＜250℃，控制压力在0.1MPa≤P＜3.97MPa范围内，使富水生物质液化，且绝大部分生物质组分不发生化学分解，处于混合水溶液状态，保持高压密闭容器内温度和压力不变并静置一段时间，由于比重不同，使富水生物质内的各种生物质和其所含的各种固体无机杂质分离，较重的固体无机杂质沉淀到高压密闭容器内水溶液的底部，而较轻的生物质浮到高压密闭容器内水溶液的上部；

步骤3)：二级升温过程，通过步骤2)，使富水生物质和固体无机杂质分离后，升高并控制高压密闭容器内的温度在100℃≤T＜350℃，控制压力在0.1MPa≤P＜16.52MPa范围内，使大部分生物质组分不发生化学分解，同时高压密闭容器内的水发生沸腾，产生带杂质的高温高压水蒸汽，导出高温高压水蒸汽，将能量回收利用，并使富水生物质脱水；

步骤4)：经过步骤3)，停止加热，冷却高压密闭容器并回收余热，而后打开高压密闭容器的盖子，取出内部已分离的脱水干化后的生物质和固体无机杂质，脱水干化后的生物质用于能量回收，固体无机杂质用于矿物质和重金属回收。

2.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤5)：将经步骤3)中导出的带杂质的高温高压水蒸汽作为第一换热介质输入热交换器，同时将干净的第二换热介质通入热交换器，将步骤3)产生的带杂质的高温高压水蒸汽的热量全部热交换给干净的第二换热介质输出，同时对第二换热介质的热量进行利用，实现对富水生物质脱水所需热能的回收利用。

3.根据权利要求2所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于，所述第二换热介质为干净的水、气体、液态金属或其它可进行热交换的物质。

4.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：所述的步骤1)中高压密闭容器的加热方式为导热油介质加热、电加热、高频、微波、煤、油、天然气、太阳能、余废热加热方式，或其它加热方式。

5.根据权利要求2所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤6)：将经步骤5)输出的第二换热介质的热量用于发电系统发电。

6.根据权利要求2所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤7)：将经步骤5)输出的第二换热介质的热量用于市政、工农业和军事设施的供暖系统供暖或其他工农业应用。

7.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤8)：步骤4中取出的脱水干化后的生物质的能量回收方式为燃烧，燃烧过程的放热用于步骤1)～3)的加热过程。

8.根据权利要求7所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤9)：将燃烧脱水干化后的生物质所产生的灰分通过回收处理，以回收其中的氮磷钾等营养元素以及各种贵金属等物质。

9.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤10)：将步骤4)产生的固体无机杂质通过回收处理，以回收其中的氮磷钾等营养元素以及各种贵金属等物质。

10.根据权利要求2所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：还包括步骤11)：对步骤5)中带杂质的高温高压水蒸汽与第二换热介质热交换过程后产生的废水与废气进行回收处理和应用。

11.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：步骤2)所述“一级升温过程”的温度控制在110℃～200℃，压力为0.14MPa～1.55MPa范围内。

12.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：步骤2)所述“一级升温过程”的温度控制在120℃～180℃，压力为0.20MPa～1.00MPa范围内。

13.根据权利要求1所述的回收富水生物质中能量的热回收方法，其特征在于：步骤2)所述“一级升温过程”的温度控制在130℃，压力为0.27MPa。