[发明专利]一种稻壳热解发电及综合利用的方法

说明书

一种稻壳热解发电及综合利用的方法，属于生物质能源化工领域，包括：1)生物质热解生产热解气和热解炭；2)同步除氧降焦富酚；3)热解气换热冷却回收热量，分离含酚废水；4)静电捕焦净化热解气，富集焦油；5)利用热解炭分散焦油，同步水煤气反应和蒸汽重整生产富氢气体；6)反应废渣作为制备生物质纳米二氧化硅的原料；7)含酚废水制备酚醛树脂胶黏剂；本发明利用水中的氢弥补生物质作为能源存在含氢少、含氧多的先天不足，采用热解和蒸汽重整二步法制备富氢高能燃气，发电供热。同时富集含酚废水，生产生物质酚基胶黏剂，减少化工酚对环境的污染，降低成本，变废为宝；并副产天然纳米二氧化硅，为绿色航空轮胎提供超耐磨材料。

技术领域

本发明属于生物质能源化工领域，具体公开了一种稻壳热解发电及综合利用的方法。

背景技术

稻壳热解发电，已经成为国家和地方政府大力支持的优选项目，已经在国内外推广应用。在众多热解设备中，市场应用最多的是下吸式热解塔，稻壳从上部加入下行经过干燥区、热解区、降温区，热解产生热解气水洗净化，脱水进入发电机燃烧发电，热解炭经过降温后从热解塔底部排出。但是仍存在如下问题：

（1）稻壳热解过程中，热解塔冷却区浸渍在水池内，冷水降温，热解气和热解炭从600℃～700℃降温至300℃～400℃，损失了大部分热量，浪费了能源。

（2）热解气含有焦油，经水洗净化后引入发电机燃烧发电，产生大量含酚焦油废水，无法处理，在储水池中不断蒸发，严重污染环境。

（3）经水洗过程，热解气从300℃～400℃降温到小于50℃，热量被废水带走，浪费了部分能源。

（4）热解炭除小部分用于钢厂外，到目前为止还没有成为可以利用的工业产品，成为固体垃圾污染环境。

（5）废水焦油是一个含氧的复杂混合物，由醇、呋喃、酮、糖、酸、酚等300多种有机物构成，其中酚主要以苯酚、甲基苯酚的形式存在。焦油成分复杂，分子量不同，分离非常困难。

（6）无法控制热解气中的氧含量，不能够采用静电捕焦器，存在爆炸的危险，只能采用水洗净化除焦，产生大量含酚废水。

上述问题已经成为生物质发电企业发展的障碍，因此现有技术中需要一种新的技术方案解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种稻壳热解发电及综合利用的方法，利用水中的氢弥补生物质作为能源存在含氢少、含氧多的先天不足，采用热解和蒸汽重整二步法制备富氢高能燃气，将低密度生物质能源变为高密度能源，发电供热。同时富集含酚废水，生产生物质酚基胶黏剂，减少化工酚对环境的污染，降低成本，变废为宝，并副产天然纳米二氧化硅，为绿色航空轮胎提供超耐磨材料。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

稻壳热解发电及综合利用的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S01：稻壳热解

选取稻壳，筛选净化后加入热解塔，在温度为600℃～700℃条件下，热解0.5h～1.0h，稻壳分解为热解气和热解炭；

步骤S02：除氧降焦富酚

将所述步骤S01中得到的温度为600℃～700℃的热解气和热解炭沿着热解塔继续下行，保持恒温降焦富酚0.5h～1.0h，同时热解气中的氧气与热解炭充分反应，获得无氧气热解气和热解炭；

步骤S03：回收热量

将无氧气热解气引出送入换热器，间接加热空气回收热量，并降温热解气至300℃～350℃，经旋风分离器将热解气与热解气中所含热解炭细粉分离；

步骤S04：分离含酚废水