[发明专利]一种连续式生物质液化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续式生物质液化方法。

背景技术

液化技术是近年来生物质高效增值利用领域重点研究的一项技术，该项技术能够将废弃的生物质材料转化为具有反应活性的液态物质。这种具有反应活性的液态物质可以作为制备胶粘剂、聚氨酯发泡材料、酚醛发泡材料、酚醛模塑料和碳纤维等具有高附加值产品的原料。

目前，生物质液化的传统的方法主要以油浴加热法为主，油浴加热法虽然简单易行，但是在生物质液化反应的早期，整个生物质液化反应的体系是非均相的，生物质液化体系从非均相转变为均相的过程需要很长的时间，因此，传统的液化方法十分耗时和耗能，而且即使经过很长的液化时间，液化反应的残渣率仍然较高。

微波加热是近年来发展迅速的一种替代传统加热的方式。微波加热是一种内加热技术，与传统的加热技术相比，微波加热具有高效快速、加热均匀、节能省电且设备体积小等特点。

近年来，微波加热技术在植物纤维热化学转化中的应用也受到了高度重视。大量研究结果表明，利用微波加热可以显著提高生物质液化速率。例如等（Bioresource Technology,2009,100(12),3143-3146）采用Milestone Mega1200微波反应釜，将约5克木粉、10克甘油和少量的酸性催化剂加入100毫升密闭的聚四氟乙烯反应罐中，在微波反应釜中于190-210℃下反应7分钟，木粉几乎可实现完全液化。但在该液化过程中产生的废气难以处理，易对环境造成污染。

因此，开发一种残渣率较低，并且对环境无污染的生物质液化方法是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷而提供一种连续式生物质液化方法。

本发明提供一种连续式生物质液化方法，该方法在微波反应装置中进行，其中，所述微波反应装置包括原料预混罐、微波反应器、废气吸收器和排料接收器，所述原料预混罐、所述废气吸收器和所述排料接收器均分别与所述微波反应器连通，所述排料接收器前后分别设置有阀门，该方法包括以下步骤：

（1）将液化剂、酸性催化剂和生物质原料送入所述原料预混罐中，进行搅拌混合，得到混合物；

（2）将步骤（1）中得到的混合物送入所述微波反应器中进行微波加热反应，并在微波加热反应后将微波加热反应后所得物料通过所述排料接收器进行排放物料，

其中，排放物料时，按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开所述排料接收器前后设置的阀门，且所述排料接收器前面的阀门与排料接收器后面的阀门不同时处于打开状态。

本发明的发明人发现，通过本发明采用的方法，将反应原料在原料预混罐中进行预混；并且在排放物料时，按照与微波加热反应后所得物料接触的先后顺序依次打开所述排料接收器前后设置的阀门，且所述排料接收器前面的阀门与排料接收器后面的阀门不同时处于打开状态；另外，在微波反应装置中设置了废气吸收器。这样能够使得反应原料充分接触，使得后续液化反应更加充分；有效地避免了空气进入和微波泄露对液化反应的影响，有利于液化产物品质的提高（具体地，多元醇液化产物的羟值升高，酚类液化产物与甲醛的反应能力增加）和残渣率的降低；而且也避免了废气排放对环境造成的影响。

因此，本发明提供的连续式生物质液化的方法具有液化产物品质较高且残渣率较低，并且不会对环境造成污染的优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的微波反应装置的结构示意图。

附图标记说明

1、原料预混罐；2、阀门；3、进料口；4、螺旋输送搅拌器；5、微波反应器；6、微波源；7、废气吸收器；8、抽气口；9、阀门；10、排料接收器；11、阀门；12、出料口

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种连续式生物质液化方法，该方法在微波反应装置中进行，其中，所述微波反应装置包括原料预混罐、微波反应器、废气吸收器和排料接收器，所述原料预混罐、所述废气吸收器和所述排料接收器均分别与所述微波反应器连通，所述排料接收器前后分别设置有阀门，该方法包括以下步骤：