序批連續(xù)式農(nóng)林廢棄物熱解聯(lián)產(chǎn)成套設(shè)備
成果簡介:我國農(nóng)作物秸稈和林業(yè)三剩物產(chǎn)生量分別達到8.7和3.5億噸。熱解多聯(lián)產(chǎn)是農(nóng)林廢棄物綜合利用的重要途徑之一,可有效提升農(nóng)林廢棄物開發(fā)利用綜合效益。針對連續(xù)熱解高溫動密封困難、序批熱解生產(chǎn)效率低的行業(yè)突出技術(shù)難題,我院能環(huán)所團隊研究開發(fā)了序批連續(xù)式農(nóng)林廢棄物熱解聯(lián)產(chǎn)成套設(shè)備。在河北灤州進行示范應用,取得了良好應用效果。
(1)發(fā)明了序批連續(xù)式生物質(zhì)熱解聯(lián)產(chǎn)成套設(shè)備。創(chuàng)新研發(fā)了序連續(xù)式熱解工藝,通過外加熱熱解反應釜的組合設(shè)計和耦合聯(lián)動,實現(xiàn)序批進出料、錯位加熱、連續(xù)熱解和穩(wěn)定產(chǎn)氣。突破旋流梯級換熱、粗燃氣清潔燃燒、序批進出料、耦聯(lián)控制等關(guān)鍵技術(shù),開發(fā)了序批連續(xù)式熱解設(shè)備,實現(xiàn)序批式進出料與連續(xù)式熱解生產(chǎn)的無縫銜接。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定、操作方便,綜合能源轉(zhuǎn)化利用率≥85%,較傳統(tǒng)熱解技術(shù)綜合生產(chǎn)成本降低25%以上。
(2)創(chuàng)新研發(fā)了生物質(zhì)熱解炭氣原位耦合重整工藝。針對生物質(zhì)熱解存在焦油污染大、產(chǎn)氣效率低等問題,研究了生物炭與熱解氣循環(huán)耦合重整對熱解氣焦油含量、生物炭比表面積和固定碳含量等指標的影響規(guī)律,揭示了水蒸汽條件下生物炭活化與焦油裂解的相互作用機制,發(fā)明了生物質(zhì)炭氣原位耦合重整工藝路線,燃氣中焦油脫除率達到80%以上。
(3)開發(fā)了疏水吸附炭產(chǎn)品。針對熱解產(chǎn)生的活性炭使用過程容易受潮,導致污染物吸附位點減少、去除效果易下降的問題,揭示了不同疏水改性劑及改性工藝對疏水活性炭的理化特性及吸附效果的影響規(guī)律,創(chuàng)制一種具有良好疏水親油性能的成型活性炭產(chǎn)品,提高了活性炭吸附效果穩(wěn)定性和去污效果。
研究成果授權(quán)發(fā)明專利4項,在河北省灤州市建成規(guī)模化應用示范工程,年處理各類農(nóng)林生物質(zhì)7200噸、生物炭產(chǎn)量2100余噸,取得了良好的應用效果。獲得民營科技貢獻獎一等獎、中華環(huán)保聯(lián)合會杰出青年科技獎等。

圖1 示范工程現(xiàn)場

圖2 生物炭產(chǎn)品
成果完成部門:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院 農(nóng)村能源與環(huán)保研究所 聯(lián)系人 叢宏斌 010-59197267




