[发明专利]一种生物质的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生物质能的开发利用领域，尤其涉及一种采用捣固焦炉对生物质进行处理的工艺。

背景技术

随着我国能源需求量的迅速增长、及传统化石燃料的日益枯竭，煤炭作为我国能源生产和消费的主体地位在未来相当长的一段时间内不会发生根本性改变。目前，对于煤炭的利用多以燃烧为主，而煤炭在燃烧过程中会排放大量的粉尘、一氧化碳、硫或氮的氧化物等污染物，致使生态环境持续恶化，造成了日渐严重的环境问题。因此，开发洁净的可再生能源已然成为解决能源危机和环境污染的重要途径。

生物质能是绿色植物将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，即以生物质为载体的能量形式，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。并且，生物质能还具有能源替代、减排环保和促进农村经济等多重功能，因此，从能源安全和环境保护出发，对生物质能的开发利用已成为当前发展可再生能源的战略重点。

然而，由于生物质能原料的结构疏松、分布分散、占用空间大，作为燃料存在能量密度小、直接燃烧的热效率低、运输和储存成本高等问题，导致难以规模化高效利用，经济效益较差，成为制约生物质转化为商品能 源的重要因素。近年来研发的生物质固化成型技术改变了传统的生物质能利用方式，将松散的生物质转化为高密度的成型燃料，直接燃烧或用作气化、液化原料，成为生物质能开发利用的一种有效途径，也是替代常规能源的有效方法。但目前尚不具备使生物质燃料大规模工业化应用的设备，由此限制了生物质的开发利用。

捣固焦炉是煤的焦化工艺中使用的大型化设备，其占地面积广，投资基建费用大。煤焦化是以煤为原料经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺，其焦炭产品主要是冶金焦或化工焦。由于工业上对这类焦炭的品质要求很高，使得生产冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种，属于中变质烟煤，但是近年来煤炭资源的短缺，特别是用于焦化工业的中高品质煤原料的减少，使得焦化行业的原料成本与日俱增，加之近几年钢铁、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行业的衰退，导致焦炭产品的需求量减少、价格下滑，从而迫使焦化厂急剧缩减焦炭产量，由此带来的后果是捣固焦炉停止运行，而一旦焦炉停用便会报废，那么为了保护斥巨资投建的捣固焦炉设备，就不得不在最低程度内维持焦炉的运行，这样不仅降低了捣固焦炉的利用度，还会造成焦化行业的产能过剩。因此，如何拯救濒临负增长的焦化产业，提高捣固焦炉的利用度，解决焦化行业产能过剩的问题已成为当前遏制焦化行业发展的瓶颈。

综上所述，在目前的形势下如何能够将捣固焦炉应用于生物质能的开发利用领域，以使上述两方面的问题都得以迎刃而解，是困扰本领域技术人员的一个技术难题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术无法实现生物质能大规模应用的缺陷及现有的捣固焦炉利用度低的问题，进而提供一种采用捣固焦炉对生物质进行处理的工艺。

为此，本发明实现上述目的的技术方案为：

一种生物质的处理工艺，包括如下步骤：

(1)将生物质原料打包成捆，形成捆状料；

(2)在20-50℃、25-45MPa的条件下将所述捆状料压制成型，制得生物质成型料；

(3)对所述生物质成型料进行提质处理，控制提质温度为850-950℃、提质时间不小于16小时，收集溢出的粗煤气、焦油，同时得到残炭。

所述生物质原料的含水量不大于20wt％。

所述生物质原料为秸秆和/或木质废弃物。

所述捆状料的体积不小于0.5m³。

所述压制的条件下力为40-50℃、30-40MPa。

所述生物质成型料与所述捆状料的密度之比为(4-7)：1。

所述提质处理是在捣固焦炉中进行的。

本发明采用液压设备对上述捆状料进行压制处理，根据所使用的模具的形状和尺寸的不同，能够制得具有任意形状和尺寸的成型料。优选地，本发明制得的生物质成型料的形状和尺寸与捣固焦炉的炭化室相匹配。

本发明的上述技术方案具有如下优点：