一种油茶壳的热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种油茶壳的热处理方法，包括将装填油茶壳到至少2个热解炉内，并称量油茶壳的质量、测定油茶壳的含水量GW；计算油茶壳热解完全产生的液相产物质量；加热升温，对热解炉内的油茶壳在设定热处理温度Ta下进行热解处理，收集热解液相产物并实时监测液相产物质量，直至收集的液相产物质量与计算获得的液相产物质量相一致；热解过程中不同热解炉间换热，热量利用充分，热能利用率高，实现热解炉之间的余热互相利用；精确控制热处理时间，精确控制热处理结束时间，油茶壳热处理工艺控制精确，能耗低；本发明专利技术对不同含水率、不同种类的油茶壳的热处理工艺、热处理时长精确，自动化程度高，操作方便，适应能力强，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种农林废弃物的热处理方法，特别涉及一种油茶壳的热处理方法，属于农林废弃物的加工。

技术介绍

1、目前我国油茶总种植面积约为460万公顷，年果实产量约为1800万吨,每年废弃的油茶果壳可达900-1000万吨。大量的油茶果壳(cfs)目前主要通过堆肥或燃烧等方式来实现快速处理，价值较低，且造成环境污染，其高值化利用方向还有待研究。

2、为了实现油茶壳变废为宝，申请号cn201810852130.6公开了一种油茶壳原料全组分利用的方法，其包括，将油茶壳加入酸性溶液反应体系，待反应结束后，将固液进行过滤分离，将液体产物分别进行中和、脱色、离子交换预处理后作为反应底物，加入ni基催化剂，形成反应体系，制备高产率的木糖醇。将固体残渣水洗至滤液呈中性，加入mo基催化剂、供氢试剂、两相溶剂体系进行反应，反应完后，过滤，得到含有2，5-二甲基呋喃的燃料以及二次固体残渣。二次固体残渣再经过催化快速热解，得到富含酚类物质的液体产物。申请号cn201810441347.8公开了一种油茶壳多层次增值利用的方法，先粉碎油茶壳过60目筛，通过超声波-微波协同分步提取工艺获取油茶壳中茶皂素和单宁，一级废渣加入少量麸皮后接种食用真菌，当真菌走满底物后，升高温度并添加溶菌酶促进食用真菌菌丝自溶，释放纤维素酶和半纤维素酶，获得富含低聚纤维多糖、低聚戊糖和肽聚糖的益生元。再将高木素含量的二级茶壳废渣通过低温微波催化快速裂解技术制备芳香化合物，经分离纯化后用作生产食用香精的前体，剩余生物焦经蒸汽活化用于食品工业脱色用活性炭。该方法结合了油茶食用油加工、食品添加剂以及生物质精炼三大产业，提出了茶壳多层次增值利用的新工艺，最终可以实现一条全程无废料的油茶壳资源高效增值利用新途径。申请号cn202411061426.8公开了一种用于土壤重金属污染治理的改性油茶壳生物炭及其制备方法与应用，该方法包括：将厌氧沤制后的油茶壳热解炭化，并对得到的油茶壳生物炭进行改性，即得到所述改性油茶壳生物炭。该专利技术还将得到的改性油茶壳生物炭应用于土壤重金属治理，有效治理土壤中的重金属镉，同时改善土壤结构，提高土壤环境质量，方法简单，便于推广应用。申请号cn202410831338.5公开了一种对磷具有高吸附量的生物炭改性材料及其制备方法与应用，该方法使用氢氧化钙对油茶壳进行改性后，再对改性后的油茶壳进行高温热解，得到所述的生物炭改性材料，制备的生物炭改性材料对磷的吸附量达到227mg/g以上，能有效治理环境中的磷污染。并且本专利技术提供的制备方法简单，成本低，有利于工业化生产。申请号cn201910649693.x公开了一种高燃烧生物质颗粒的配方及制备工艺，配方原料为：玉米杆、玉米芯、麦秆、小麦茎叶、花生壳、油茶壳、豆荚、稻壳、棉籽壳、树皮、动物粪便、锯末、甘油、乙醇溶液和助燃剂；通过风干、一次粉碎、换热、炭化、二次粉碎、成粒后形成高燃烧生物质颗粒，具有制备工艺高效脱水，生物质颗粒高效燃烧的优异性，适合在生物质颗粒领域推广。申请号cn201910057744.x公开了一种生物质热解制备气、液、炭产品的方法，先将木屑、竹屑、板栗苞、油茶壳和天然香料提取精油后的枝叶剩余物等生物质原料与水混合，控制原料的含水率在25～80％，再将原料装入裂解炉中；裂解前通入惰性气体或抽出体系内的空气；进行程序升温裂解，升温过程停留温度150℃、200℃、300℃、400℃，终温500℃；裂解得到的液体主要为乙酸、呋喃类和苯酚衍生物类有机化合物的水溶液，未冷凝的可燃气体主要为h2、co、甲烷、乙烷、丙烷，固体为生物质炭；加入生物质原料质量0.1～20％的酸，如磷酸、硫酸、盐酸等可以提高糠醛的选择性。申请号cn201811481337.3公开了一种以油茶壳为原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：s1、原料的混合；s2、高温炭化：取步骤s1中得到的混合物料置于马弗炉中进行碳化处理，得到碳化后的物料；其中，炭化温度265-310℃，炭化时间38-52min；s3、活化；s4、漂洗、晾干；s5、制粉；s6、混料；s7、造粒：取步骤s6中得到的混料，用螺杆挤条机或液压造粒机进行成型造粒，得到颗粒物料，将所述颗粒原料烘干至含水率为24％-32％；s8、二次物理活化：将步骤s7中得到的烘干后的颗粒物料置于外燃式转炉内，升温至炉膛内生产温度为615℃-645℃时，通入高温水蒸汽进行二次活化，得到二次活化后的物料；s9、冷却、筛分：将步骤s8中得到的二次活化后的物料冷却至常温，粉碎，过180-200目筛，得到活性炭产品。该方法制备的活性炭的比表面积较高，吸附性能好。申请号cn201810657102.9公开了一种磁性油茶壳生物质炭及其制备方法，该方法包括：将油茶壳进行热解，先通入氮气，加热至550～600℃后，将氮气切换为二氧化碳并保持0.8～1.5h，降温后得到热解炭，将热解炭于硫酸溶液反应，固液分离,将固体洗涤至中性后干燥,得到活化生物质炭.将活化炭于铁溶液，亚铁溶液和尿素溶液反应,反应后,固液分离,将固体洗涤至中性,干燥,得到磁性油茶壳生物质炭。该方法操作简单，制备出来的磁性油茶壳生物质炭表面积大,吸附能力较强。本专利技术提出一种磁性油茶壳生物质炭，利用上述方法制成。

3、综上，现有的油茶壳处理方法很多，其中热处理方式因处理效率高、方法简单、产物利用价值高被广泛利用。但由于热处理前期油茶壳含水率较高，需要热量进行干燥，在中期油茶壳发生分解反应，这个过程出现放热，现有热处理过程中由于只有加热系统存在，缺乏换热系统和换热过程，使得无法真正实现油茶壳热处理温度的精确控制，以及热量的合理利用。因此，如何精确控制处理过程，进而使得整个过程热量达到最优利用，进而减少整个过程中的热量损失，提高热量利用率对减少能耗，实现双碳目标具有重要作用。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有油茶壳利用过程中存在热处理时间仅根据操作经验按照到达设定热处理温度后再保温一定时间(通常为2h)来确定，从而导致热处理时间不准确，与待热处理油茶壳达到完全热处理所需的实际时间存在差异，使得热处理产物不仅品质差，能耗高；而且热处理产生的热量不能充分利用，能量损耗、浪费大等技术问题，提供一种油茶壳的热处理方法，本专利技术方法通过实时精确检测油茶壳热处理产生的液相产物的质量，精确控制热处理时间，同时对热处理过程中的热量在多个热解炉之间进行换热，充分利用热量，热能利用率高；实现热处理过程中热解炉之间的余热互相利用；且基于油茶壳热处理温度，通过热解炉加热、热解炉间热量交换、油茶壳热解产热三方面协同工作，实现热处理过程温度的精确控制，实现热解温度低时加热、热量多余时换热的温度精确控制方法；且通过对热解处理的液相产物重量的实时监测，在热处理过程精确控制热处理结束时间，达到对油茶壳热处理过程的精确控制；而且本专利技术处理油茶壳废弃物的过程中可实现节约能源并减少热污染、热处理工艺控制精确、热处理总时间的精确控制、自动化程度高，操作方便，可针对不同初含水率和种类的油茶壳进行热处理，适应能力强。

2、为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种油茶壳的热处理方法，其特征是，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的热处理方法，其特征是，油茶壳热解完全产生的液相产物质量GA按照公式(3)进行计算，

3.如权利要求1或2所述的热处理方法，其特征是，步骤1)中所述油茶壳的含水量GW按照如下方法测定：

4.如权利要求3所述的热处理方法，其特征是，步骤1A)中所述初始含水率M初按照如下步骤进行测定：

5.一种油茶壳的热处理方法，其特征是，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的热处理方法，其特征是，所述步骤3-1)的第一热解炉内油茶壳热处理过程中在步骤3-1B)的第一热解炉出炭处理之前还包括步骤3-1A-A)，即第一热解炉换热处理：

7.如权利要求5所述的热处理方法，其特征是，所述步骤3-2)的第二热解炉内油茶壳热处理过程中在步骤3-2B)的第二热解炉出炭处理之前还包括步骤3-2A-A)，即第二热解炉换热处理：

8.如权利要求5所述的热处理方法，其特征是，所述步骤3-3)的第三热解炉内油茶壳热处理过程中在步骤3-3B)的第三热解炉出炭处理之前还包括步骤3-3A-A)，即第三热解炉换热处理：

9.如权利要求5所述的热处理方法，其特征是，步骤2)中第一、第二、第三热解炉内的油茶壳热解完全产生的液相产物质量按照公式(3)进行计算，

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【技术特征摘要】

1.一种油茶壳的热处理方法，其特征是，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的热处理方法，其特征是，油茶壳热解完全产生的液相产物质量ga按照公式(3)进行计算，

3.如权利要求1或2所述的热处理方法，其特征是，步骤1)中所述油茶壳的含水量gw按照如下方法测定：

4.如权利要求3所述的热处理方法，其特征是，步骤1a)中所述初始含水率m初按照如下步骤进行测定：

5.一种油茶壳的热处理方法，其特征是，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的热处理方法，其特征是，所述步骤3-1)的第一热解炉内油茶壳热处理过程中在步骤3-1b)的第一热解炉出炭...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘雪菲，贝荣趣，陈月芳，谢文睿，卢丹钰，何正斌，谢少义，叶维军，李伟强，文燕萍，胡可炎，张嘉盛，梁健烽，黄凤，
申请(专利权)人：梧州市林业科学研究所，
类型：发明
国别省市：