[发明专利]一种生物质处理方法及其装置

摘要

本发明公开了生物质处理方法，所述生物质处理方法包括：生物质预处理和生物燃料炭化两大步骤。所述生物质预处理包括烯酸预处理和稀碱预处理两种方法。所述烯酸预处理的步骤为：把5.7ml浓度为98%的硫酸缓慢加入到蒸馏水中并定容至1000ml，配置成浓度为1%的溶液；取生物质原料100g，粉碎至粒径3~4mm，加入配置好的硫酸溶液，直至原料被完全浸没，常温密封状态下浸泡24h，取出至烘干箱68℃烘干15h，粉碎过0.25mm筛，密封保存。本发明生物质处理方法及装置可将秸秆等生物质迅速转化为可燃气体，从而替代天然气、煤、电、油等不可再生能源。

主权项

1.一种生物质处理方法，其特征在于，所述生物质处理方法包括：生物质预处理和生物燃料炭化两大步骤；所述生物质预处理包括稀酸预处理或稀碱预处理两种方法，所述的生物燃料炭化应用生物质处理装置进行处理；所述生物质处理装置包括炭化炉体和监测系统；所述监测系统包括：上位机，气体浓度传感器，交流接触器，温度监控模块，气体浓度采集和历史数据查询模块，实时数据显示模块；所述监测系统能够在上位机的监控界面上直接对制备过程进行设置与监控；所述的温度监控模块可以实现温度实时测定和预先设定的控制功能，包括：温度传感器、温度控制器和温度控制电路；温度的测定采用温度传感器直接接触测量的方法，即把K型热电偶直接插入炉膛中心内进行温度的测定，从而获得炉内温度变化情况；所述的温度控制电路包括：加热源电阻丝、中间继电器和USB数据采集卡；所述USB数据采集卡与中间继电器连接，中间继电器再与加热源的电阻丝连接；电路通过上位机发出的脉冲信号去控制中间继电器的工作状态，最后通过电胆丝的工作状态去决定炭化温度的状态；所述的温度控制器的在电路中控制加热源工作状态，它在电路中与交流接触器直接连接，从将主电路开关的控制由温度控制器转变为交流接触器的控制；生物炭的制备前，要先在上位机上设置所需要的炭化温度，当温度高于这个值时，温度控制器便发出一个低电平，这个低电平通过交流接触器并停止加热；当温度下降到低于这个值时，温度控制器就会发出一个高电平，同样通过交流接触器来控制实现继续加热；所述的温度控制器的炭化温度的精控是通过PID来实现的；实现方法为：首先通过A/D采样读入温度值和温度变化的速度，并进行离散化处理，然后将压差和压差变化率划分到相应的模糊集合中，这样就将清晰值转化成了模糊值，再由知识库中的存储的模糊控制规则进行模糊逻辑推理，得出相应的模糊控制量，最后经过解模糊处理将模拟信号输出到执行机构，进而达到装置温度的控制要求；具体的控制方法如下:(1)温度传感器感知炉内温度，将信号送入计算机；计算机将存储的设定温度值与当前接受的温度值进行计算，得出温度差值e；而后计算机再将此时计算的温度差值与以前存储的采样时刻的温度差值进行比较，进而计算出温度变化率ec，再将e，ec作为模糊控制器的输入；(2)根据模糊控制器中预先设置的隶属度函数，计算出输入e和ec分别相对应的隶属度:当e=100℃，ec =25 ℃/min时，隶属度划分如下:e对应的模糊子集隶属度函数如下:ec对应的模糊子集隶属度函数如下:(3)将上述的u(e)， U (ec)进行相应的模糊推理运算，得出与之相关的模糊控制规则条件；(4)根据模糊控制的条件规则直接推导出输出端的模糊控制量，利用模糊规则条件得出规则结论部分对应的模糊子集的隶属度:变频器频率对应的模糊子集隶属度:(5)将模糊量转化为精确的控制输出量。