一种生物质可燃气提取方法及提取设备技术

本发明专利技术提供了一种生物质可燃气提取方法，所述提取方法包括以下步骤：A1.将生物质资源至于燃烧炉内燃烧，所述燃烧炉内的燃烧温度为1000℃‑1800℃，燃烧时间为1h‑2h，炉内压力为5MPa‑6MPa；A2.导出燃烧所得气体并降温吸附该气体，所述降温吸附过程将通过气体的温度降低为100℃‑200℃，降温时间为2h‑4h；A3.净化所得冷却气体并收集净化残留物。本发明专利技术首先在初次燃烧时就充分燃烧，减少低温燃烧引入的众多杂质，便于后续的多级分离及净化处理，可显著提高对生物质资源的利用效率，便于生物质资源的大规模、规范化的处理，本发明专利技术在对燃烧产生气体处理时，采用合理的分级处理，可使生成气体中所含的各个组分高效且有序的分离，使生物质资源得到充分且全面的利用。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质可燃气提取方法及提取设备
：本专利技术涉及生物质资源利用
，尤其涉及一种生物质可燃气提取方法及提取设备。
技术介绍
：随着工业化进程的不断加快，在人民生产水平不断提高的同时，我国对以煤炭、石油为主的不可再生化石能源的依赖性也不断加强，为了防止对不可再生的化石能源的过度开采和利用，我国的能源使用结构调整迫在眉睫，目前地球上除不可再生的化石能源之外，储量最丰富的便是生物质资源，而且合理利用生物质资源不仅可以解决能源使用结构调整的问题，还可以保护环境，促进可持续发展，生物质资源是地球上储量排名第四的资源，其丰富的储量仅次于煤炭、石油和天然气，同时其还属于清洁能源和可再生能源，所以妥善解决生物质资源利用的问题，有望为当今社会提供新的清洁能源及可再生能源，解决世界性难题。现有技术中，对生物质资源的利用手段简单粗暴，主要以直接燃烧、氧化发酵、热解气化等利用效率低下的手段为主，这样低效的利用方式显然无法满足能源使用结构调整的需要，其中采用直接燃烧的手段利用，不仅能源转化效率低，造成大量的能源浪费，还不利于环境保护；采用氧化发酵的手段利用，对参与生产的生物质资源原料的要求较高，设备占地面积大，生产的前期投入高且运转周期长，不利于大规模处理生物质资源；采用热解气化的手段利用，对生产设备的要求高，且生产设备不通用，往往需要根据具体生物质资源设计具有针对性的生产设备，同时热解气化产品的气体热力值较低，不利于生物质资源的大规模处理。目前热解气化依然是合理利用生物质资源的主要研发方向，通常的热解气化是指在低氧环境下将生物质资源加热，使其转化为热解物、生物炭及可燃气的过程，但是其中热解物、生物炭及可燃气的分离及净化过程处理难度大、耗费高，不利于大规模生产，同时生产过程中部分的热解物会与可燃气深度混合形成热解气，不仅影响生产的可燃气的成品质量，还会对生产设备产生不良影响。因此，本领域亟需一种生物质可燃气提取方法及提取设备。有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种能够更好生产可燃气的生物质可燃气提取方法及提取设备，以解决现有技术中的至少一项技术问题。具体的，本专利技术提供了一种生物质可燃气提取方法，所述提取方法包括以下步骤：A1.将生物质资源至于燃烧炉内燃烧，所述燃烧炉内的燃烧温度为1000℃-1800℃，燃烧时间为1h-2h，炉内压力为5MPa-6MPa；A2.导出燃烧所得气体并降温吸附该气体，所述降温吸附过程将通过气体的温度降低为100℃-200℃，降温时间为2h-4h；A3.净化所得冷却气体并收集净化残留物。优选的，所述A3步骤中净化包括旋风分离、焦油吸附、除硫吸附、过滤干燥及除味过滤，所述旋风分离的分离时间为15min-45min，所述焦油吸附的分离时间为30min-90min，所述除硫吸附的除硫除尘时间为2h-5h，pH为2-4，所述过滤干燥的干燥时间为30min-45min，所述除味过滤的过滤时间为3h-6h，所述旋风分离、焦油吸附、除硫吸附、过滤干燥及除味过滤依次进行。进一步的，所述A3步骤中收集净化残留物为收集各步骤分离产物，所述分离产物包括收集降温吸附所得的降温分离物、旋风分离所得第一次分离物、焦油吸附所得第二次分离物及除硫吸附所得的除硫吸附物。采用上述方法，本专利技术首先在初次燃烧时就充分燃烧，减少低温燃烧引入的众多杂质，便于后续的多级分离及净化处理，可显著提高对生物质资源的利用效率，便于生物质资源的大规模、规范化的处理，本专利技术在对燃烧产生气体处理时，采用合理的分级处理，可使生成气体中所含的各个组分高效且有序的分离，使生物质资源得到充分且全面的利用。优选的，A1步骤中所述燃烧炉为等离子燃烧炉，所述等离子燃烧炉包括燃烧室、弥散板、过滤腔、等离子发生器及罐体，所述燃烧室、弥散板、过滤腔及等离子发生器设置在罐体内部，所述燃烧室包括燃烧腔及对流腔，所述对流腔位于燃烧室顶端，所述燃烧腔位于燃烧室底端，所述弥散板包裹在对流腔外侧，所述过滤腔包裹在弥散板外侧，所述等离子发生器设置在对流腔顶部，所述结构便于等离子发生器所产生的等离子流与燃烧室内所产生的气体混合物产生强烈对流，使二者充分混合，便于气体向过滤腔内扩散。进一步的，所述燃烧腔用于填充待焚烧生物质资源，所述燃烧腔内的燃烧温度为1000℃-1200℃，所述对流腔内的燃烧温度为1600℃-1800℃。进一步的，所述弥散板用于使燃烧室内产生的气体进入过滤腔内。进一步的，所述过滤腔内填充有固体填充物，所述固体填充物用于过滤吸附燃烧室生产的气体内的大颗粒固体及焦油，并且所述固体填充物也提供了燃烧室生产的气体二次反应所需的反应场所及反应条件，所述过滤腔内的反应温度为1400℃-1600℃。进一步的，所述固体填充物采用白云石或方解石中的一种或几种，所述白云石或方解石表面具有钙离子及镁离子，所述固体填充物为颗粒状，所述固体填充物颗粒粒径为10μm-100μm。进一步的，所述等离子发生器用于产生等离子高温射流进入燃烧室，促进燃烧室内的焚烧。采用上述等离子燃烧炉，本专利技术可通过高温的等离子射流快速裂解生物质资源，使燃烧室内剧烈反应，产生大量燃气分子，所述燃气分子经过滤腔内高温固体填充物的催化裂解，过滤清除燃气内所含有杂质的同时，也生产出清洁的可燃气，用此方法生产的可燃气具有低硫、低焦及低杂质的特点，可有效提高生物质资源提取可燃气的效率，并提高提取的可燃气质量，积极响应可持续发展的基本政策。优选的，A2步骤中所述降温吸附采用降温吸附罐，所述降温吸附罐包括罐体及冷却板，所述冷却板设置在罐体内部。进一步的，所述罐体还包括进水口及出水口，所述进水口设置在罐体底部，所述出水口设置在罐体顶部。优选的，A2步骤中还包括循环水池。进一步的，A2步骤中所述降温吸附罐所使用的冷却水由循环水池提供。进一步的，所述循环水池通过冷却水管与降温吸附罐相连接，所述冷却水管与进水口相连接。进一步的，所述冷却水管上设置有冷却水泵。优选的，A3步骤中所述旋风分离采用旋风分离器，所述旋风分离器用于分离所述A2步骤中所得气体中的固体颗粒或液滴，所述旋风分离器用可去除通过气流中≥10μm的固体颗粒或液滴。优选的，A3步骤中所述焦油吸附采用焦油吸附罐，所述焦油吸附罐内填充有吸附物质，所述吸附物质为聚苯乙烯负载离子，所述聚苯乙烯负载离子用于吸附气体中含有的大分子有机气体，所述聚苯乙烯负载离子采用微胶囊的形式堆积在焦油吸附罐内，所述微胶囊直径为800μm-1000μm。优选的，A3步骤中所述除硫吸附采用除硫吸附罐，所述除硫吸附罐包括氧化区、光照器及除硫吸附区，所述氧化区内填充有芬顿试剂，所述芬顿试剂包括硫酸亚铁和双氧水，所述光照器用于提供光助芬顿反应所需的光照条件，所述预处理槽内填充有聚酯无纺布。进一步的，所述待吸附气体先经过氧化区再经过除硫吸附区。进一步的，所述除硫吸附区包括预处理槽及吸附槽，所述待吸附气体先经过预处理槽再进入吸附槽。进一步的，所述预处理槽及吸附槽之间通过高分子膜隔开，所述高分子膜为气体分离膜，便于预处理槽内气体通过。进一步的，所述预处理槽内填充有聚酯无纺布，所述预处理槽内所填充的聚酯无纺布需要进行预处理，所述预处理为将待用的聚酯无纺布浸泡在质量百分数为5％的双氧水溶液中10min，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质可燃气提取方法，其特征在于：所述提取方法包括以下步骤：A1.将生物质资源至于燃烧炉内燃烧，所述燃烧炉内的燃烧温度为1000℃‑1800℃，燃烧时间为1h‑2h，炉内压力为5MPa‑6MPa；A2.导出燃烧所得气体并降温吸附该气体，所述降温吸附过程将通过气体的温度降低为100℃‑200℃，降温时间为2h‑4h；A3.净化所得冷却气体并收集净化残留物。

【技术特征摘要】
1.一种生物质可燃气提取方法，其特征在于：所述提取方法包括以下步骤：A1.将生物质资源至于燃烧炉内燃烧，所述燃烧炉内的燃烧温度为1000℃-1800℃，燃烧时间为1h-2h，炉内压力为5MPa-6MPa；A2.导出燃烧所得气体并降温吸附该气体，所述降温吸附过程将通过气体的温度降低为100℃-200℃，降温时间为2h-4h；A3.净化所得冷却气体并收集净化残留物。2.根据权利要求1所述生物质可燃气提取方法，其特征在于：所述A3步骤中净化包括旋风分离、焦油吸附、除硫吸附、过滤干燥及除味过滤，所述旋风分离的分离时间为15min-45min，所述焦油吸附的分离时间为30min-90min，所述除硫吸附的除硫除尘时间为2h-5h，pH为2-4，所述过滤干燥的干燥时间为30min-45min，所述除味过滤的过滤时间为3h-6h，所述旋风分离、焦油吸附、除硫吸附、过滤干燥及除味过滤依次进行。3.根据权利要求2所述生物质可燃气提取方法，其特征在于：所述S3步骤中收集净化残留物为收集各步骤分离产物，所述分离产物包括收集降温吸附所得的降温分离物、旋风分离所得第一次分离物、焦油吸附所得第二次分离物及除硫吸附所得的除硫吸附物。4.根据权利要求1所述生物质可燃气提取方法，其特征在于：A1步骤中所述燃烧炉为等离子燃烧炉(1)，所述等离子燃烧炉(1)包括燃烧室(11)、弥散板(12)、过滤腔(13)、等离子发生器(14)及罐体，所述燃烧室(11)、弥散板(12)、过滤腔(13)及等离子发生器(14)设置在罐体内部，所述燃烧室(11)包括燃烧腔(111)及对流腔(112)，所述对流腔(112)位于燃烧室(11)顶端，所述燃烧腔(111)位于燃烧室(11)底端，所述弥散板(12)包裹在对流腔(112)外侧，所述过滤腔(13)包裹在弥散板(12)外侧，所述等离子发生器(14)设置在对流腔(112)顶部。5.根据权利要求4所述生物质可燃气提取方法，其特征在于：所述过滤腔(13)内填充有固体填充物，所述固体填充物采用白云石或方解石中的一种或几种。6.根据权利要求2所述生物质可燃气提取方法，其特征在于：A3步骤中所述焦油吸附采用焦油吸附罐(4)，所述焦油吸附罐(4)内填充有吸附物质，所述吸附物质为聚苯乙烯负载离子，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏钰山，
申请(专利权)人：苏钰山，
类型：发明
国别省市：北京,11