一种利用生物质生产生物质炭的方法技术

本发明专利技术属于生物质利用领域，具体涉及一种利用生物质生产生物质炭的方法。本发明专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法，包括如下步骤：将生物质与生物质油的混合物在绝氧或者限氧条件下进行炭化，得到所述生物质炭。本发明专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法可有效提高生物质炭的热值，同时还可有效利用废弃生物质资源，减少废弃物对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物质生产生物质炭的方法
本专利技术属于生物质利用领域，具体涉及一种利用生物质生产生物质炭的方法。
技术介绍
随着人们对环境治理越来越重视，煤碳的使用要求越来越严格，虽然天然气是一种较清洁的能源，然而高昂的使用成本限制了天然气的使用，因此，需要同等或相似品质的燃料来代替煤炭。世界上的生物质资源相当丰富，但是由于保存和转化技术的落后导致生物质资源浪费严重，如秸秆等农业废弃物在田间焚烧不仅污染了环境，还造成了生物质资源的巨大浪费，如将秸秆粉碎还田，随着时间的延长，粉碎还田的秸秆在土壤中不能完全腐熟利用，致使种子、农药、化肥用量越来越大。因此，如何有效利用生物质资源成为一大研究热点。生物质炭是一种将废弃生物质转化为具有发达孔隙结构的碳材料，生物质炭巨大的比表面积以及丰富的表面官能团，使其具有很强的吸附性和稳定性，其作为一类新型环境功能材料在农业、环境修复、能源、固碳减排等领域已逐渐显示出一定的潜力。现有生物质炭的制备一般涉及将生物质(如秸秆)在炭化炉中进行高温炭化，然后经气固分离得到生物质炭，然而经过现有制备方法制备得到的生物质炭其热值较低，无法有效替代煤炭等资源。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是现有制备方法制备得到的生物质炭其热值较低，无法有效替代煤炭等资源的缺陷，从而提供一种利用生物质生产生物质炭的方法。为此，本专利技术采取的技术方案为，一种利用生物质生产生物质炭的方法，包括如下步骤：将生物质与生物质油的混合物在绝氧或者限氧条件下进行炭化，得到所述生物质炭。本专利技术所述的在限氧条件下进行炭化是指炭化环境中氧气体积含量不大于3％。优选的，以重量份数计，所述生物质与生物质油的混合物中包括60-90份的生物质和10-40份的生物质油。优选的，所述生物质与生物质油的混合物为颗粒状，所述颗粒状的生物质与生物质油混合物的制备方法包括如下步骤：将生物质和生物质油混合，得到混合物料，将混合物料进行挤出造粒，得到颗粒状的生物质与生物质油的混合物。优选的，所述颗粒状的生物质与生物质油混合物为圆柱形颗粒状的生物质与生物质油混合物，优选的，所述颗粒状的生物质与生物质油混合物的长度为20-50mm，直径为10-12mm。优选的，所述炭化温度为250-400℃，所述炭化时间为1-1.5小时。优选的，所述炭化处理后，还包括将炭化处理后得到的炭化产物进行气固分离，得到生物质气和生物质炭的步骤。优选的，所述气固分离处理后，还包括将气固分离处理后得到的生物质气进行气液分离，得到可燃气体和生物质油的步骤，以及将气固分离处理后得到的生物质炭进行降温的步骤。优选的，在密闭条件下对所述生物质炭进行降温，优选的，将所述生物质炭降温的温度不高于45℃，优选的，将所述生物质炭降温至35-45℃。优选的，在将生物质和生物质油混合前还包括将生物质油加热至30-50℃的步骤。经过加热的生物质油有利于与生物质混合均匀。优选的，所述气固分离温度为不小于250℃，所述生物质的粒径不大于5mm。可选的，所述气固分离温度为250-350℃，所述生物质的粒径为1-5mm。优选的，所述利用生物质生产生物质炭的方法，包括如下步骤：1)将60-90重量份的生物质和10-40重量份的生物质油混合，得到混合物料，将混合物料进行挤出造粒，得到颗粒状的生物质与生物质油的混合物；2)将颗粒状的生物质与生物质油的混合物在绝氧或者限氧条件下进行炭化，得到炭化产物；3)对炭化产物进行气固分离，得到生物质气和生物质炭；4)对步骤3)中的生物质气进行气液分离，得到可燃气体和生物质油。可选的，所述可燃气体可作为步骤2)炭化处理的热源进行回收利用。步骤4)得到的生物质油可与生物质混合，制备混合物料。优选的，所述生物质为农业废弃物或林下植物，优选的，所述生物质为秸秆；本专利技术所述秸秆可以是麦子、水稻、玉米、高粱等谷类作物秸秆，也可以是大豆、小豆、绿豆、蚕豆等豆科植物秸秆，还可以是棉花、亚麻等纤维作物秸秆，可以是一种秸秆也可以是多种秸秆共同组成的生物质原料。所述生物质油为木焦油。本专利技术对木焦油的来源不作具体限定，可为市售产品，也可为通过本专利技术方法将生物质气进行气液分离得到的木焦油。本专利技术技术方案，具有如下优点：1、本专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法，通过在生物质中添加生物质油，然后将两者的混合物在绝氧或者限氧条件下进行炭化，在炭化过程中利用生物质油对生物质炭的黏合作用，可有效提高生物质炭的热值，同时通过本专利技术方法制备得到的生物质炭，其固定碳和挥发分总含量、炭产率也获得了明显的提高。经测定，生物质炭热值可达到6300-7600Kcal/kg，与标准煤热值相差无几，可作为燃料煤碳的理想替代品。同时，本专利技术可有效利用废弃生物质资源，减少废弃物对环境的污染。2、本专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法，进一步的，以重量份数计，所述生物质与生物质油的混合物中包括60-90份的生物质和10-40份的生物质油。本专利技术通过添加上述特定重量份的生物质和生物质油，可进一步提高生物质炭的热值，以及固定碳和挥发分总含量、炭产率。3、本专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法，进一步的，所述生物质与生物质油的混合物为颗粒状，所述颗粒状的生物质与生物质油混合物的制备方法包括如下步骤：将生物质和生物质油混合，得到混合物料，将混合物料进行挤出造粒，得到颗粒状的生物质与生物质油的混合物。本专利技术通过将生物质和生物质油混合，然后再挤出造粒，利用颗粒状的生物质与生物质油的混合物进行炭化，可进一步提高生物质炭的热值、以及炭产率。4、本专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法，进一步的，所述炭化温度为250-400℃，所述炭化时间为1-1.5小时，本专利技术通过调控炭化温度和炭化时间可有效保证生物质炭的高热值、高产率。5、本专利技术提供的利用生物质生产生物质炭的方法，进一步的，所述生物质为农业废弃物或林下植物，优选的，所述生物质为秸秆；所述生物质油为木焦油。生物质秸秆硫含量低、来源广泛且可持续、成本低，本专利技术利用生物质秸秆与木焦油混合，然后在绝氧或者限氧条件下进行炭化，可大大提高生物质炭的热值，以及固定碳和挥发分总含量、炭产率，同时由于秸秆含硫量较低，制备的生物质炭为一种低硫生物质炭，是燃料煤碳的理想替代品。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术利用生物质生产生物质炭的方法流程图。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用生物质生产生物质炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：将生物质与生物质油的混合物在绝氧或者限氧条件下进行炭化，得到所述生物质炭。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用生物质生产生物质炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：将生物质与生物质油的混合物在绝氧或者限氧条件下进行炭化，得到所述生物质炭。


2.根据权利要求1所述的利用生物质生产生物质炭的方法，其特征在于，以重量份数计，所述生物质与生物质油的混合物中包括60-90份的生物质和10-40份的生物质油。


3.根据权利要求1或2所述的利用生物质生产生物质炭的方法，其特征在于，所述生物质与生物质油的混合物为颗粒状，所述颗粒状的生物质与生物质油混合物的制备方法包括如下步骤：将生物质和生物质油混合，得到混合物料，将混合物料进行挤出造粒，得到颗粒状的生物质与生物质油的混合物。


4.根据权利要求1-3任一项所述的利用生物质生产生物质炭的方法，其特征在于，所述颗粒状的生物质与生物质油混合物的长度为20-50mm，直径为10-12mm。


5.根据权利要求1-4任一项所述的利用生物质生产生物质炭的方法，其特征在于，所述炭化温度为250-400℃，所述炭化时间为1-1.5小时。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德胜，钱峥，靳延伟，
申请(专利权)人：北京三聚绿源有限公司，北京三聚绿能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11