序批连续式农林废弃物热解联产成套设备
成果简介:我国农作物秸秆和林业三剩物产生量分别达到8.7和3.5亿吨。热解多联产是农林废弃物综合利用的重要途径之一,可有效提升农林废弃物开发利用综合效益。针对连续热解高温动密封困难、序批热解生产效率低的行业突出技术难题,我院能环所团队研究开发了序批连续式农林废弃物热解联产成套设备。在河北滦州进行示范应用,取得了良好应用效果。
(1)发明了序批连续式生物质热解联产成套设备。创新研发了序连续式热解工艺,通过外加热热解反应釜的组合设计和耦合联动,实现序批进出料、错位加热、连续热解和稳定产气。突破旋流梯级换热、粗燃气清洁燃烧、序批进出料、耦联控制等关键技术,开发了序批连续式热解设备,实现序批式进出料与连续式热解生产的无缝衔接。设备结构简单、运行稳定、操作方便,综合能源转化利用率≥85%,较传统热解技术综合生产成本降低25%以上。
(2)创新研发了生物质热解炭气原位耦合重整工艺。针对生物质热解存在焦油污染大、产气效率低等问题,研究了生物炭与热解气循环耦合重整对热解气焦油含量、生物炭比表面积和固定碳含量等指标的影响规律,揭示了水蒸汽条件下生物炭活化与焦油裂解的相互作用机制,发明了生物质炭气原位耦合重整工艺路线,燃气中焦油脱除率达到80%以上。
(3)开发了疏水吸附炭产品。针对热解产生的活性炭使用过程容易受潮,导致污染物吸附位点减少、去除效果易下降的问题,揭示了不同疏水改性剂及改性工艺对疏水活性炭的理化特性及吸附效果的影响规律,创制一种具有良好疏水亲油性能的成型活性炭产品,提高了活性炭吸附效果稳定性和去污效果。
研究成果授权发明专利4项,在河北省滦州市建成规模化应用示范工程,年处理各类农林生物质7200吨、生物炭产量2100余吨,取得了良好的应用效果。获得民营科技贡献奖一等奖、中华环保联合会杰出青年科技奖等。

图1 示范工程现场

图2 生物炭产品
成果完成部门:农业农村部规划设计研究院 农村能源与环保研究所 联系人 丛宏斌 010-59197267




