一种肉桂药渣制备可燃气的方法技术

本发明专利技术公开了一种肉桂药渣制备可燃气的方法，属于生物质能源技术领域，所述的肉桂药渣制备可燃气是经过肉桂药渣烘干、粉碎、气化、降温、分离等步骤制成的。本发明专利技术的制备方法条件可控，肉桂药渣制备可燃气的收率高；本发明专利技术把肉桂药渣作为制备可燃气的原料，这不仅可以大大降低生产成本，同时可以减少环境污染，节约资源，促进资源循环利用，为肉桂药渣的有效处理提供了新思路，具有广阔的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质能源
，具体涉及一种肉桂药渣制备可燃气的方法。
技术介绍
随着世界经济的快速发展，能源资源的消耗速度也迅速增长，而煤、石油、天然气等传统化石能源资源日益枯竭，人类迫切需要开发可再生的能源资源以补充和替代现有的化石能源。生物质能作为重要的环境友好的可再生能源，受到国内外的重视，被视为继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源。生物质热解气化可将生物质原料转化为以CO和H为主的气体燃料，可直接转换实现燃气、热能和电能的供给。同时燃气可以通过甲烷化，进而制备高品质生物质合成天然气(Bio-SNG)，是生物质能开发的重要技术途径。我国生物质能资源储量巨大，仅农作物秸秆约7亿t/a，折合标准煤约为3亿t/a；全国每年可提供3.3亿t林木生物，相当于2亿t的标准煤。如能将这些生物质资源通过热解气化转化为气体燃，可以取代大量的化石能源，缓解我国对常规能源的依存度。同时，生物质能利用是自然界的碳循环的一部分，过程中实现CO的零排放，属于可再生清洁燃料。20世纪70年代开始，生物质能的开发利用研究已成为世界性的热门研究课题，国外尤其是发达国家的科研人员在相关领域做了大量的工作。美国有生物质发电站350多座，分布在纸浆、纸产品加工厂和其他林产品加工厂，主要研究采用生物质联合循环发电(B/IGCC)，生物质能发电的总装机容量已超过10000M，单机容量达10-25MW，发电总量已达到美国可再生能源发电装机的40%以上、一次能源消耗量的4%。德国目前拥有140多个区域热电联产的生物质，此外有近80个处于规划设计或建设阶，茵贝尔特能源公司(Im bert E nergietechnik GM B H)设计制造的下吸式气化炉一内燃机发电机组系统，气化效率可达60%-90%，燃气热值为1.7万-2.5万Kj/m。芬兰是世界上利用林业废料、造纸废弃物等生物质发电最成功的国家之一，福斯特威勒公司是芬兰最大的能源公司，主要利用木材加工业、造纸业的废弃物为燃料，废弃物的最高含水量可达60%，机组的热效率可达88%，所制造的燃烧生物质的循环流化床锅炉技术先，可提供的生物质发电机组功率为3-47M。瑞典和丹麦正在实行利用其丰富的生物质进行热电联产的规划，使生物质能在提供高品位电能的同时，满足供热的要求，瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中，生物质能比例已经超过26%E5J。中药药渣主要来源于中成药生产、原料药生产、中药材加工与炮制以及含中药的轻化工产品生产等，以中成药生产带来的药渣量最大，约占药渣总量的70%。中药渣是一种典型的工业生物质，具有形态复杂、含水率较高等特点。据报道，目前全国中药渣的年产生量达3000万吨以上。目前，国内共有中药企业达 2000家以上，我国每年仅植物类药渣的排放量就高达90万余吨。药渣一般为湿物料，极易腐烂，味道臭异。对于中药渣的处理传统方法为焚烧、填埋和固定区域堆放等，这些处理方法造成了资源浪费并会对自然环境带来风险。其中肉桂药渣是中药渣的一种，由于肉桂药渣的主要成分为生物质，通过热解或气化的方法将其转化为可燃气体将使有效成分得到利用，同时也能有效解决腐烂造所成的环境污染。传统的热解催化剂催化生物质效果差，得到的可燃气体收率低，在45%以下，因此，需要需求一种新的热解催化剂和工艺，以提高可燃气体收率。
技术实现思路
本专利技术提供一种肉桂药渣制备可燃气的方法，以解决传统的热解催化剂催化生物质效果差，得到的可燃气体收率低等问题，本专利技术把肉桂药渣作为制备可燃气的原料，这不仅可以大大降低生产成本，同时可以减少环境污染，节约资源，促进资源循环利用，为肉桂药渣的有效处理提供了新思路，具有广阔的市场前景。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种肉桂药渣制备可燃气的方法，包括以下步骤：S1：将肉桂药渣采用热空气烘干成含水率为9%-15%，制得干肉桂药渣，所述热空气为煤烟气与空气热交换得到，所述煤烟气温度为820-1200℃，所述空气温度为10-32℃，所述热空气温度为280-560℃；S2：将步骤S1制得的干肉桂药渣粉碎，过300-600目筛子，制得干肉桂药渣粉碎物；S3：将步骤S2制得的干肉桂药渣粉碎物与热解催化剂在搅拌转速为70-150r/min下混合8-15min，制得混合物Ⅰ，所述的热解催化剂以重量份为单位，包括以下原料：碱性白土10-36份、氧化铈3-5份、氧化镧3-5份、氧化钴2-3份、氧化镍1-2份、氧化钛1-2份、氧化铝1-1.6份、氧化锌1-1.5份、氧化钡1-1.2份、氧化镁1-1.2份、硅溶胶12-30份；所述热解催化剂的制备方法，包括以下步骤：S31：将碱性白土、氧化铈、氧化镧、氧化钴、氧化镍、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化钡、氧化镁、硅溶胶在搅拌转速为80-180r/min下混合6-10min，制得球状颗粒Ⅰ；步骤S31中所述碱性白土的制备方法，包括以下步骤：S311：将膨润土和浓度为10%的活性白土废水按重量比为2:9混合，在转速为300r/min条件下搅拌均匀，制得浆状物料Ⅰ；S312：将步骤S311制得的浆状物料Ⅰ加入到浓度为16%的无机混合酸中，所述无机混合酸为浓度19wt%的磷酸、浓度38wt%的盐酸、浓度27wt%的硫酸按体积比3:3:2组成的混合酸，浆状物料Ⅰ与无机混合酸的重量比为2:10，在转速为400r/min条件下加入硫氢化钠搅拌，硫氢化钠与浆状物料Ⅰ的重量比为2:120，加热至85℃，保持在85℃条件下反应2.5h，制得浆状物料Ⅱ；S313：将步骤S312制得的浆状物料Ⅱ在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为40%的滤饼Ⅰ；S314：向步骤S313制得的滤饼Ⅰ加水搅拌溶解，加水量为滤饼Ⅰ重量的7倍，搅拌溶解滤饼Ⅰ完成后加入聚丙烯酸钠和聚合硫酸铝搅拌0.9h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.92Mpa条件下进行压滤，制得含水率为38%的滤饼Ⅱ；S315：将步骤S314制得的滤饼Ⅱ加水搅拌溶解，加水量为滤饼Ⅱ重量的6倍，搅拌溶解滤饼Ⅱ完成后，加入浓度为9%的氢氧化钙溶液，制得浆物料Ⅲ；S316：将步骤S315制得的浆物料Ⅲ在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为39%的滤饼Ⅲ；S317：将步骤S316制得的滤饼Ⅲ放在离心机中，在离心转速为5000r/min条件下除水至滤饼Ⅲ含水率为4%后粉碎，所得粉碎物过500目筛，制得碱性白土；S32：将步骤S31制得的球状颗粒Ⅰ在1250-1300℃下焙烧，冷却至室温后筛分而得到的粒径为0.01-0.04mm，孔隙容积为0.03-0.06mL/g，振实密度为0.86-0.94g/mL，磨耗率为2.02%-2.42%的球状颗粒Ⅱ；S4：将步骤S3制得的混合物Ⅰ放到超声波反应釜中，在超声波功率为250-800W，压力为1.3-1.8MPa下，以20-75℃/min的速度升温至730-850℃，热解6-10min，制得混合物Ⅱ；S5：将步骤S4制得的混合物Ⅱ的温度降到室温，分离出杂质木焦油和木醋液，制得可燃气。进一步地，步骤S3中所述干肉桂药渣粉碎物与热解催化剂的质量比为160-280:1-3。进一步地，步骤S3中所述的热解催化剂以重量份为单位，包括以下原料：碱性白土24份、氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肉桂药渣制备可燃气的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将肉桂药渣采用热空气烘干成含水率为9%‑15%，制得干肉桂药渣，所述热空气为煤烟气与空气热交换得到，所述煤烟气温度为820‑1200℃，所述空气温度为10‑32℃，所述热空气温度为280‑560℃；S2：将步骤S1制得的干肉桂药渣粉碎，过300‑600目筛子，制得干肉桂药渣粉碎物；S3：将步骤S2制得的干肉桂药渣粉碎物与热解催化剂在搅拌转速为70‑150r/min下混合8‑15min，制得混合物Ⅰ，所述的热解催化剂以重量份为单位，包括以下原料：碱性白土10‑36份、氧化铈3‑5份、氧化镧3‑5份、氧化钴2‑3份、氧化镍1‑2份、氧化钛1‑2份、氧化铝1‑1.6份、氧化锌1‑1.5份、氧化钡1‑1.2份、氧化镁1‑1.2份、硅溶胶12‑30份；所述热解催化剂的制备方法，包括以下步骤：S31：将碱性白土、氧化铈、氧化镧、氧化钴、氧化镍、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化钡、氧化镁、硅溶胶在搅拌转速为80‑180r/min下混合6‑10min，制得球状颗粒Ⅰ；步骤S31中所述碱性白土的制备方法，包括以下步骤：S311：将膨润土和浓度为10%的活性白土废水按重量比为2:9混合，在转速为300r/min条件下搅拌均匀，制得浆状物料Ⅰ；S312：将步骤S311制得的浆状物料Ⅰ加入到浓度为16%的无机混合酸中，所述无机混合酸为浓度19wt%的磷酸、浓度38wt%的盐酸、浓度27wt%的硫酸按体积比3:3:2组成的混合酸，浆状物料Ⅰ与无机混合酸的重量比为2:10，在转速为400r/min条件下加入硫氢化钠搅拌，硫氢化钠与浆状物料Ⅰ的重量比为2:120，加热至85℃，保持在85℃条件下反应2.5h，制得浆状物料Ⅱ；S313：将步骤S312制得的浆状物料Ⅱ在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为40%的滤饼Ⅰ；S314：向步骤S313制得的滤饼Ⅰ加水搅拌溶解，加水量为滤饼Ⅰ重量的7倍，搅拌溶解滤饼Ⅰ完成后加入聚丙烯酸钠和聚合硫酸铝搅拌0.9h使溶液沉淀，将沉淀物在压力为0.92Mpa条件下进行压滤，制得含水率为38%的滤饼Ⅱ；S315：将步骤S314制得的滤饼Ⅱ加水搅拌溶解，加水量为滤饼Ⅱ重量的6倍，搅拌溶解滤饼Ⅱ完成后，加入浓度为9%的氢氧化钙溶液，制得浆物料Ⅲ；S316：将步骤S315制得的浆物料Ⅲ在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为39%的滤饼Ⅲ；S317：将步骤S316制得的滤饼Ⅲ放在离心机中，在离心转速为5000r/min条件下除水至滤饼Ⅲ含水率为4%后粉碎，所得粉碎物过500目筛，制得碱性白土；S32：将步骤S31制得的球状颗粒Ⅰ在1250‑1300℃下焙烧，冷却至室温后筛分而得到的粒径为0.01‑0.04mm，孔隙容积为0.03‑0.06mL/g，振实密度为0.86‑0.94g/mL，磨耗率为2.02%‑2.42%的球状颗粒Ⅱ；S4：将步骤S3制得的混合物Ⅰ放到超声波反应釜中，在超声波功率为250‑800W，压力为1.3‑1.8MPa下，以20‑75℃/min的速度升温至730‑850℃，热解6‑10min，制得混合物Ⅱ；S5：将步骤S4制得的混合物Ⅱ的温度降到室温，分离出杂质木焦油和木醋液，制得可燃气。...

【技术特征摘要】
1.一种肉桂药渣制备可燃气的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将肉桂药渣采用热空气烘干成含水率为9%-15%，制得干肉桂药渣，所述热空气为煤烟气与空气热交换得到，所述煤烟气温度为820-1200℃，所述空气温度为10-32℃，所述热空气温度为280-560℃；S2：将步骤S1制得的干肉桂药渣粉碎，过300-600目筛子，制得干肉桂药渣粉碎物；S3：将步骤S2制得的干肉桂药渣粉碎物与热解催化剂在搅拌转速为70-150r/min下混合8-15min，制得混合物Ⅰ，所述的热解催化剂以重量份为单位，包括以下原料：碱性白土10-36份、氧化铈3-5份、氧化镧3-5份、氧化钴2-3份、氧化镍1-2份、氧化钛1-2份、氧化铝1-1.6份、氧化锌1-1.5份、氧化钡1-1.2份、氧化镁1-1.2份、硅溶胶12-30份；所述热解催化剂的制备方法，包括以下步骤：S31：将碱性白土、氧化铈、氧化镧、氧化钴、氧化镍、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化钡、氧化镁、硅溶胶在搅拌转速为80-180r/min下混合6-10min，制得球状颗粒Ⅰ；步骤S31中所述碱性白土的制备方法，包括以下步骤：S311：将膨润土和浓度为10%的活性白土废水按重量比为2:9混合，在转速为300r/min条件下搅拌均匀，制得浆状物料Ⅰ；S312：将步骤S311制得的浆状物料Ⅰ加入到浓度为16%的无机混合酸中，所述无机混合酸为浓度19wt%的磷酸、浓度38wt%的盐酸、浓度27wt%的硫酸按体积比3:3:2组成的混合酸，浆状物料Ⅰ与无机混合酸的重量比为2:10，在转速为400r/min条件下加入硫氢化钠搅拌，硫氢化钠与浆状物料Ⅰ的重量比为2:120，加热至85℃，保持在85℃条件下反应2.5h，制得浆状物料Ⅱ；S313：将步骤S312制得的浆状物料Ⅱ在压力为0.92MPa条件下进行压滤，制得含水率为40%的滤饼Ⅰ；S314：向步骤S313制得的滤饼Ⅰ加水搅拌溶解，加水量为滤饼Ⅰ重量的7倍，搅拌溶解滤饼Ⅰ完成后加入聚丙烯酸钠和聚合硫酸铝搅拌0.9h使溶液沉淀，将沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃央央，
申请(专利权)人：广西南宁荣威德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45