一种生物质的配浆方法技术

本发明专利技术属于生物质再利用技术领域，具体涉及一种生物质的配浆方法，本发明专利技术提供的方法主要包括原料粉碎、压缩、二次粉碎、配浆等步骤，通过各步骤的配合，尤其是对两次粉碎步骤中粒度的控制、以及压缩和研磨制浆步骤的控制，能够使生物质物料粒子在机械作用下产生机械镶嵌，纤维素、木质素结构被破坏并且相互缠绕，颗粒间的孔隙大幅缩小，物料之间结合紧密，驱除大量孔隙中的空气，使之有利于成浆。

A Biomass Pulping Method

【技术实现步骤摘要】
一种生物质的配浆方法
本专利技术属于生物质再利用
，具体涉及一种生物质的配浆方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人民生活水平的提高，人们对能源的需求量日益增大，能源与环境问题已日益成为国际社会关注的焦点。目前煤炭和石油仍然是全世界最主要的一次能源，随着一次能源的日益减少，开采出的石油和煤炭的品质下降，如何更科学地开发和利用可再生能源是世界各国都在积极思考的问题。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物、树叶、藻类、油渣和动物粪便等。目前，大量的生物质材料被就地焚烧或者随处丢弃，不仅浪费了宝贵的资源且污染环境，还会带来很多危害，如引发火灾、造成大气污染、破坏土壤环境等，对人类赖以生存的生态环境造成严重的影响等。生物质热裂解技术可以将低品位的生物质能转化为高品质的液体燃料或气体燃料，提高生物质能源的转化利用水平，促进生物质能源的开发和利用，因此，生物质热裂解是目前比较推崇的生物质处理方法。例如，中国专利文献CN103242871A公开了一种重油-生物质加氢共液化工艺，该工艺通过将经过干燥的生物质预粉碎至40-100目后再与重油混合形成浆料，其中生物质占重油的5-20％，向此浆料中加入催化剂和硫化剂，而后置于浆态床加氢反应器中，进行加氢热裂解反应，反应产物经分馏后得到生物油和焦炭。该工艺通过将重油与秸秆混合进行加氢液化，可使生物质的转化率达到90wt％以上且油相收率在70wt％以上，实现了生物质能源的高效转化。但是，该工艺中首先将生物质进行干燥处理，增加了能耗；其次，粉碎后的生物质与重油直接进行混合，浆料中生物质的含量较低，从而导致加氢装置的利用效率较低；最后，加氢热裂解过程中，直接通入氢气与浆料进行反应，浆料的反应性能差，氢气利用率低，氢耗高。因此，需要提供一种全新的配浆方法，来解决装置的利用率低和装置能耗高的技术难题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的生物质配浆方法能耗高，固含量低以及反应性能差等缺陷，从而提供一种生物质的配浆方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：作为第一方面，本专利技术提供一种生物质的配浆方法，包括以下步骤：原料预处理：收集生物质，粉碎至粒径为0.2-1微米；压缩：将粉碎后的生物质进行压缩成型；二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，得生物质粉末；孔隙填充：将生物质粉末与油混合，其中油的用量为生物质粉末质量的40-100％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，所述孔隙填充：将生物质粉末与部分油混合，其中油的用量为生物质粉末质量的10-40％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，然后再与剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，还包括在二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，然后与催化剂混合，得生物质粉末。进一步地，还包括在配浆过程中加入催化剂，具体为：配浆：先将催化剂与水混合，然后与孔隙填充步骤中所得混合物混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，还包括在配浆过程中加入催化剂，具体为：配浆：先将催化剂与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，然后再与上述步骤所得混合物、剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，还包括在孔隙填充过程中加入催化剂，具体为：孔隙填充：将催化剂与油混合，然后与生物质粉末混合，其中油的用量为生物质质量的40-100％。进一步地，还包括在孔隙填充过程中加入催化剂，具体为：孔隙填充：将催化剂与部分油混合，然后与生物质粉末混合，其中部分油的用量为生物质粉末质量的10-40％。进一步地，还包括在原料预处理步骤中加入催化剂，具体为：原料预处理：收集生物质，与催化剂混合，粉碎至粒径为0.2-1微米。进一步地，还包括在压缩步骤中加入催化剂，具体为：压缩：将粉碎后的生物质与催化剂混合，进行压缩成型。进一步地，还包括在二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：二次粉碎：将压缩成型后的生物质与催化剂混合，再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，得生物质和催化剂的混合粉末。进一步地，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将孔隙填充步骤所得混合物与催化剂混合，然后再与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将所得混合物与催化剂混合，然后与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，最后再与剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，然后与催化剂混合均匀，得到生物质浆液。进一步地，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％倍，然后再与剩余的油混合，研磨制浆，最后与催化剂混合均匀，得到生物质浆液。进一步地，所述孔隙填充步骤中，生物质粉末与油在1-100托的负压下混合。所述催化剂的用量为生物质质量的0.1-10％。进一步地，所述压缩成型后物料的真密度在0.75-1.5kg/m3之间。进一步地，所述压缩步骤中，压缩压力为0.5-5MPa，压缩温度为30-60℃。作为第二方面，本专利技术提供一种生物质和煤的共同配浆方法，包括以下步骤：生物质预处理：收集生物质，粉碎至粒径为0.2-1微米；生物质压缩：将粉碎后的生物质进行压缩成型；生物质二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，得生物质粉末；煤预处理：收集煤，粉碎至粒径为5-15微米；煤压缩：对粉碎后的煤粉进行压缩成型；煤二次粉碎：对压缩成型后的煤再次粉碎处理，粉碎至粒径为100-200目，得煤粉；孔隙填充：将生物质粉末先与煤粉混合，然后与油混合，其中油的用量为生物质粉末和煤粉总质量的40-100％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末和煤粉总质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，所述孔隙填充：将生物质粉末先与煤粉混合，然后与部分油混合，其中油的用量为生物质粉末和煤粉总质量的10-40％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末和煤粉总质量的0.1-10％，然后再与剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。进一步地，还包括在生物质二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：生物质二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，然后与催化剂混合，得生物质粉末。进一步地，还包括在煤二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：煤二次粉碎：对压缩成型后的煤再次粉碎处理，粉碎至粒径为100-200目，与催化剂混合，得煤混合粉末；孔隙填充：将生物质粉末与油混合，其中油的用量为生物质、煤和催化剂总质量的40-100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质的配浆方法，其特征在于，包括以下步骤：原料预处理：收集生物质，粉碎至粒径为0.2‑1微米；压缩：将粉碎后的生物质进行压缩成型；二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80‑120目，得生物质粉末；孔隙填充：将生物质粉末与油混合，其中油的用量为生物质粉末质量的40‑100％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1‑10％，研磨制浆，得到生物质浆液。

【技术特征摘要】
1.一种生物质的配浆方法，其特征在于，包括以下步骤：原料预处理：收集生物质，粉碎至粒径为0.2-1微米；压缩：将粉碎后的生物质进行压缩成型；二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，得生物质粉末；孔隙填充：将生物质粉末与油混合，其中油的用量为生物质粉末质量的40-100％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。2.根据权利要求1所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述孔隙填充：将生物质粉末与部分油混合，其中油的用量为生物质粉末质量的10-40％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，然后再与剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。3.根据权利要求1或2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，然后与催化剂混合，得生物质粉末。4.根据权利要求1所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在配浆过程中加入催化剂，具体为：配浆：先将催化剂与水混合，然后与孔隙填充步骤中所得混合物混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。5.根据权利要求2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在配浆过程中加入催化剂，具体为：配浆：先将催化剂与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，然后再与上述步骤所得混合物、剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。6.根据权利要求1所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在孔隙填充过程中加入催化剂，具体为：孔隙填充：将催化剂与油混合，然后与生物质粉末混合，其中油的用量为生物质质量的40-100％。7.根据权利要求2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在孔隙填充过程中加入催化剂，具体为：孔隙填充：将催化剂与部分油混合，然后与生物质粉末混合，其中部分油的用量为生物质粉末质量的10-40％。8.根据权利要求1或2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在原料预处理步骤中加入催化剂，具体为：原料预处理：收集生物质，与催化剂混合，粉碎至粒径为0.2-1微米。9.根据权利要求1或2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在压缩步骤中加入催化剂，具体为：压缩：将粉碎后的生物质与催化剂混合，进行压缩成型。10.根据权利要求1或2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：二次粉碎：将压缩成型后的生物质与催化剂混合，再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，得生物质和催化剂的混合粉末。11.根据权利要求1所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将孔隙填充步骤所得混合物与催化剂混合，然后再与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。12.根据权利要求2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将所得混合物与催化剂混合，然后与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，最后再与剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。13.根据权利要求1所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末质量的0.1-10％，研磨制浆，然后与催化剂混合均匀，得到生物质浆液。14.根据权利要求2所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在配浆步骤中加入催化剂，具体为：配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量的0.1-10％，然后再与剩余的油混合，研磨制浆，最后与催化剂混合均匀，得到生物质浆液。15.根据权利要求1-14任一项所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述孔隙填充步骤中，生物质粉末与油在1-100托的负压下混合。16.根据权利要求15所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述压缩成型后物料的真密度在0.75-1.5kg/m3之间。17.根据权利要求15所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述压缩步骤中，压缩压力为0.5-5MPa，压缩温度为30-60℃。18.根据权利要求15所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述催化剂的用量为生物质质量的0.1-10％。19.根据权利要求15所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述研磨制浆的时间为8-20分钟。20.一种生物质的配浆方法，其特征在于，包括以下步骤：生物质预处理：收集生物质，粉碎至粒径为0.2-1微米；生物质压缩：将粉碎后的生物质进行压缩成型；生物质二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，得生物质粉末；煤预处理：收集煤，粉碎至粒径为5-15微米；煤压缩：对粉碎后的煤粉进行压缩成型；煤二次粉碎：对压缩成型后的煤再次粉碎处理，粉碎至粒径为100-200目，得煤粉；孔隙填充：将生物质粉末先与煤粉混合，然后与油混合，其中油的用量为生物质粉末和煤粉总质量的40-100％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末和煤粉总质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。21.根据权利要求20所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述孔隙填充：将生物质粉末先与煤粉混合，然后与部分油混合，其中部分油的用量为生物质粉末和煤粉总质量的10-40％；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末和煤粉总质量的0.1-10％，然后再与剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。22.根据权利要求20或21所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在生物质二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：生物质二次粉碎：将压缩成型后的生物质再次粉碎处理，粉碎至粒径为80-120目，然后与催化剂混合，得生物质粉末。23.根据权利要求20所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在煤二次粉碎步骤中加入催化剂，具体为：煤二次粉碎：对压缩成型后的煤再次粉碎处理，粉碎至粒径为100-200目，与催化剂混合，得煤混合粉末；孔隙填充：将生物质粉末与油混合，其中油的用量为生物质、煤和催化剂总质量的40-100％，得生物质粉末混合物；配浆：将煤混合粉末与水混合，其中水的用量为生物质、煤和催化剂总质量的0.1-10％，然后与生物质粉末混合物混合，研磨制浆，得到生物质浆液。24.根据权利要求23所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述孔隙填充：将生物质粉末先与部分油混合，其中部分油的用量为生物质、煤和催化剂总质量的10-40％，得生物质粉末混合物；配浆：将煤混合粉末与水混合，其中水的用量占生物质粉末质量和煤混合粉末总质量的0.1-10％，然后再与生物质粉末混合物、剩余的油混合，研磨制浆，得到生物质浆液。25.根据权利要求20所述的生物质的配浆方法，其特征在于，还包括在孔隙填充步骤中加入催化剂，具体为：孔隙填充：将催化剂与煤粉混合，然后与油混合，其中油的用量为生物质粉末、煤粉和催化剂总质量的40-100％，得煤粉混合物，最后与生物质粉末混合；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量为生物质粉末、煤粉和催化剂总质量的0.1-10％，研磨制浆，得到生物质浆液。26.根据权利要求25所述的生物质的配浆方法，其特征在于，所述孔隙填充：将催化剂与煤粉混合，然后与部分油混合，其中部分油的用量为生物质粉末、煤粉和催化剂总质量的30-60％，得煤粉混合物，再与生物质粉末混合；配浆：将所得混合物与水混合，其中水的用量占生物质粉末、煤粉和催化剂总质量的0.1-10％，然后再与剩余的油混...

【专利技术属性】
技术研发人员：林科，许旭，崔永君，丁同利，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11