生物基型焦的制备方法技术

本发明专利技术公开生物基型焦的制备方法，包括如下步骤：(1)生物质的预处理；(2)半焦的制备；(3)生物质热解重油的吸附；(4)生物基型焦的制备。本发明专利技术以生物质高效利用为出发点，通过生物质热解半焦吸附生物油中重质组分，经热压和碳化制备高性能生物基型焦。该方法不仅可制备高收率、高抗压强度及高密度的生物基型焦，还可消除生物油中重质组分，从而有利于生物油后续转化利用。所制备的型焦抗压强度高达35MPa，超过传统的高炉用焦炭，具有很好的应用前景。

Preparation of Bio-based Coke

The invention discloses a preparation method of bio-based coke, which comprises the following steps: (1) pretreatment of biomass; (2) preparation of semi-coke; (3) adsorption of heavy oil from biomass pyrolysis; (4) preparation of bio-based coke. Starting from the efficient utilization of biomass, the high-performance bio-based coke is prepared by adsorbing heavy components in bio-oil by pyrolysis semi-coke of biomass, hot pressing and carbonization. This method can not only prepare high yield, high compressive strength and high density bio-based coke, but also eliminate heavy components in bio-oil, which is conducive to the subsequent conversion and utilization of bio-oil. The compressive strength of the formed coke is as high as 35 MPa, which is superior to the traditional coke for blast furnace and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
生物基型焦的制备方法
本专利技术涉及生物质热解
具体地说是生物基型焦的制备方法。
技术介绍
生物质作为地球上唯一的可再生碳资源，在全生命周期内呈现为碳中性，因此其转化利用受到广泛的研究。生物质转化方式主要包括热化学转化和生物化学转化。这两种转化方式具有各自的特点：热化学转化对原料普适性高，耗时短，但产品复杂；生物化学转化则对原料具有特定要求，耗时长，但产品单一。生物质热化学转化工艺又可以分为热解、气化、液化、燃烧等，其中热解是生物质制备生物油和半焦最简单的工艺。研究发现通过控制生物质热解参数，可以调节生物油和半焦的收率。通常情况下，快速热解有利于生物油的生成，而慢速热解则促进半焦的产生。由于人类对液体燃料的偏爱和依赖，过去的生物质热解研究往往集中在以生物油为出发点的快速热解上，而常常忽略其固体产品半焦的有效利用。事实上，半焦的用途非常广泛，可作为还原剂、吸附剂、土壤改性剂、固体燃料等；而与慢速热解相比，生物质在快速热解过程中会产生大量的重油。重油的存在给生物油的后续利用带来极大不利，会冷凝在反应器管道内壁导致反应器堵塞，会沉积在催化改性过程中催化剂的表面从而导致催化剂失活。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生物基型焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)生物质的预处理；(2)半焦的制备；(3)生物质热解重油的吸附；(4)生物基型焦的制备。

【技术特征摘要】
1.生物基型焦的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)生物质的预处理；(2)半焦的制备；(3)生物质热解重油的吸附；(4)生物基型焦的制备。2.根据权利要求1所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，将生物质粉碎至粒径小于250μm，并于80℃烘箱干燥24h以上，得到生物质热解原料。3.根据权利要求2所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，将生物质热解原料填入固定床反应器(8)中，将所述固定床反应器(8)置于电炉(1)中，在氮气的保护下升温进行热解，反应结束后，取出所述固定床反应器(8)内部的半焦产品，称重并干燥保存。4.根据权利要求3所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，以20g生物质热解原料计算，氮气的流速为50mL/min，升温速率为10℃/min，升温至500℃，且在500℃下保持10min。5.根据权利要求4所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述固定床反应器(8)的出气口与吸附器(2)流体导通，所述吸附器(2)内填有步骤(2)中得到的半焦产品，所述吸附器(2)内的温度为100℃；反应结束后，对所述吸附器(2)内部的吸附重油半焦称重并密封保存。6.根据权利要求5所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，称取吸附重油半焦放入压片模具，热压缩后将半焦压片置于管式炉中，进一步碳化，冷却后，取出型焦。7.根据权利要求5所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，称取吸附重油半焦放入压片模具，于30℃-180℃温度下压缩8min，压强恒定在100MPa；压缩后将半焦压片置于管式炉中，以2℃/min升温速率升至800℃进一步碳化，并在最终温度下保持10min；冷却后，取出型焦。8.根据权利要求1所述的生物基型焦的制备方法，其特征在于，(1)生物质的预处理：选取松木屑和玉米芯作为生物质，分别将松木屑和玉米芯粉碎，并烘干，得到松木屑热解原料和玉米芯热解原料；(2)半焦的制备：将松木屑热解原料和玉米芯热解原料分别填入两个不同的固定床反应器(8)中，分别将所述固定床反应器(8)置于电炉(1)中，在氮气的保护下升温进行热解，反应结束后，取出所述固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，张书，徐德良，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32