处理玉米秸秆的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了处理玉米秸秆的系统和方法，系统包括：破碎机，破碎机具有玉米秸秆入口和玉米秸秆颗粒出口；搅拌池，搅拌池具有玉米秸秆颗粒入口、醋液入口和酸浸后玉米秸秆出口和废酸出口，玉米秸秆颗粒入口与玉米秸秆颗粒出口相连；干燥器，干燥器具有酸浸后玉米秸秆入口和干燥玉米秸秆出口，酸浸后玉米秸秆入口与酸浸后玉米秸秆出口相连；造粒机，造粒机具有干燥玉米秸秆入口和秸秆压块出口，干燥玉米秸秆入口与干燥玉米秸秆出口相连；热解装置，热解装置具有秸秆压块入口、热解油气出口和热解炭出口，秸秆压块入口与秸秆压块出口相连。采用该系统对玉米秸秆处理显著提高热解效率，所得生物质油产率大幅增加，所得生物质和热解气具有较高的品质。

Systems and Methods of Corn Straw Treatment

The invention discloses a system and method for treating corn straw, which includes: a crusher, a crusher with corn straw entrance and corn straw particle exit; a stirring tank, a stirring tank with corn straw particle entrance, an entrance of vinegar and an exit of corn straw and waste acid after acid leaching; a corn straw particle entrance is connected with the corn straw particle exit; and a dryer has a dryer. The entrance of corn straw after acid leaching and the export of dry corn straw are connected with the entrance of corn straw after acid leaching; the entrance of corn straw after acid leaching is connected with the export of corn straw after acid leaching; the granulator has the entrance of dry corn straw and the exit of straw compaction; the entrance of dry corn straw is connected with the export of dry corn straw; the pyrolysis device has the entrance of straw compaction, the export of pyrolysis oil and gas and the export of pyrolysis carbon. The entrance of the straw compact is connected with the outlet of the straw compact. Using this system, the pyrolysis efficiency of corn straw was significantly improved, the yield of biomass oil was greatly increased, and the obtained biomass and pyrolysis gas had high quality.

【技术实现步骤摘要】
处理玉米秸秆的系统和方法
本专利技术属于生物质新能源
，具体而言，本专利技术涉及一种处理玉米秸秆的系统和方法。
技术介绍
秸秆焚烧造成的污染一直困扰全国大气环境的污染问题。为了寻求根本的解决途径，环境科学研究院与中国科学院化工冶金研究所合作，完成了“利用玉米秸秆等生物质资源研制热解油和混合有机钙盐脱硫脱硝剂”技术研究课题。然而玉米秸秆含有大量的灰分，如果直接进行热解处理，不仅降低生物质油、生物质气的产率，影响生物质炭的品质，同时增加热解能耗。因此，现有的处理玉米秸秆的技术有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种处理玉米秸秆的系统和方法，采用该系统对玉米秸秆处理可以显著提高热解效率，并且所得生物质油产率大幅增加，所得生物质和热解气具有较高的品质。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种处理玉米秸秆的系统。根据本专利技术的实施例，所述系统包括：破碎机，所述破碎机具有玉米秸秆入口和玉米秸秆颗粒出口；搅拌池，所述搅拌池具有玉米秸秆颗粒入口、醋液入口和酸浸后玉米秸秆出口和废酸出口，所述玉米秸秆颗粒入口与所述玉米秸秆颗粒出口相连；干燥器，所述干燥器具有酸浸后玉米秸秆入口和干燥玉米秸秆出口，所述酸浸后玉米秸秆入口与所述酸浸后玉米秸秆出口相连；造粒机，所述造粒机具有干燥玉米秸秆入口和秸秆压块出口，所述干燥玉米秸秆入口与所述干燥玉米秸秆出口相连；热解装置，所述热解装置具有秸秆压块入口、热解油气出口和热解炭出口，所述秸秆压块入口与所述秸秆压块出口相连。根据本专利技术实施例的处理玉米秸秆的系统通过将破碎后得到的玉米秸秆颗粒供给至搅拌池中与醋液进行混合，使得醋液对玉米秸秆颗粒进行酸浸，可以显著降低玉米秸秆中的灰分，然后将酸浸后玉米秸秆依次经干燥和压块后供给至热解装置中进行热解处理，不仅显著降低了热解成本，而且热解过程得到的热解油产率和热值更高，可以直接回收利用，同时得到的热解炭灰分明显降低，热解炭和热解气具有较高的品质。由此，采用本申请的系统不仅解决了现有技术中直接热解玉米秸秆能耗高的问题，而且解决了生物质油产率低和热值低的问题，同时解决了热解炭和热解气品质低的问题，从而真正意义上实现玉米秸秆的资源化利用。另外，根据本专利技术上述实施例的处理玉米秸秆的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，上述系统进一步包括：换热器，所述换热器具有冷却水入口、热解油气入口、热汽出口、热解气出口和油水混合物出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连，所述热汽出口与所述干燥器相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、生物质油出口和醋液出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连，所述醋液出口与所述醋液入口相连。由此，可以在提高能源充分利用的同时降低酸浸过程中酸液成本。在本专利技术的一些实施例中，上述系统进一步包括：净化装置，所述净化装置具有热解气入口和净化热解气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述净化热解气出口与所述热解装置相连；燃烧锅炉，所述燃烧锅炉具有水入口、燃料入口、燃烧烟气出口和蒸汽出口，所述燃烧入口与所述净化热解气出口相连，所述蒸汽出口与所述干燥器相连。由此，可以进一步提高能源利用率，从而降低系统能耗。在本专利技术的一些实施例中，所述热解装置为旋转床热解炉。在本专利技术的一些实施例中，所述净化装置包括依次相连的除尘塔、电捕焦油塔、引风机和脱硫塔。由此，可以显著提高净化热解气的品质。在本专利技术的一些实施例中，上述系统进一步包括：静置装置，所述静置装置具有废酸入口、上层醋液出口和下层液出口，所述废酸入口与所述废酸出口相连。由此，可以实现原料的资源化利用。在本专利技术的另一个方面，本专利技术提出了一种处理玉米秸秆的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：(1)将玉米秸秆供给至所述破碎机中进行破碎处理，以便得到玉米秸秆颗粒；(2)将所述玉米秸秆颗粒供给至所述搅拌池中与醋液混合搅拌，以便得到酸浸后玉米秸秆和废酸；(3)将所述酸浸后玉米秸秆供给至所述干燥器中进行干燥处理，以便得到干燥玉米秸秆；(4)将所述干燥玉米秸秆供给至所述造粒机中进行压块，以便得到秸秆压块；(5)将所述秸秆压块供给至所述热解装置中进行热解处理，以便得到热解油气和热解炭。根据本专利技术实施例的处理玉米秸秆的方法通过将破碎后得到的玉米秸秆颗粒供给至搅拌池中与醋液进行混合，使得醋液对玉米秸秆颗粒进行酸浸，可以显著降低玉米秸秆中的灰分，然后将酸浸后玉米秸秆依次经干燥和压块后供给至热解装置中进行热解处理，不仅显著降低了热解成本，而且热解过程得到的热解油产率和热值更高，可以直接回收利用，同时得到的热解炭灰分明显降低，热解炭和热解气具有较高的品质。由此，采用本申请的方法不仅解决了现有技术中直接热解玉米秸秆能耗高的问题，而且解决了生物质油产率和热值低的问题，同时解决了热解炭和热解气品质低的问题，从而真正意义上实现玉米秸秆的资源化利用。另外，根据本专利技术上述实施例的处理玉米秸秆的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述方法进一步包括：(6)将所述热解油气供给至所述换热器中与冷却水进行换热，以便得到热汽、热解气和油水混合物，并将所述热汽供给至步骤(3)中的所述干燥器；(7)将所述油水混合物供给至所述油水分离装置中进行分离处理，以便得到生物质油和醋液，并将所述醋液返回步骤(2)中的所述搅拌池。由此，可以在提高能源充分利用的同时降低酸浸过程中酸液成本。在本专利技术的一些实施例中，所述方法进一步包括：(8)将所述热解气供给至所述净化装置中进行净化处理，以便得到净化热解气，并将所述净化热解气的一部分供给至步骤(5)所述的热解装置作为燃料；(9)将所述净化热解气的另一部分供给至所述燃烧锅炉中进行燃烧，以便得到燃烧烟气和蒸汽，并将所述蒸汽供给至步骤(3)中的所述干燥器。由此，可以进一步提高能源利用率，从而降低系统能耗。在本专利技术的一些实施例中，所述方法进一步包括：(10)将所述废酸供给至所述静置装置中进行静置，以便分离得到上层醋液和下层液。由此，可以实现原料的资源化利用。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述玉米秸秆颗粒不低于8目。由此，可以显著提高后续酸浸效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，基于1kg所述玉米秸秆颗粒，所述醋液的用量为15～20L。由此，可以显著降低玉米秸秆中的灰分，从而提高后续所得热解产品的产率和品质。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(3)中，所述干燥玉米秸秆含水率不高于40wt％。由此，可以显著提高后续玉米秸秆的热解效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述秸秆压块的堆密度为350～380kg/m3。由此，可以进一步提高后续玉米秸秆的热解效率。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(5)中，所述热解处理的温度为500～800摄氏度。由此，可以进一步提高后续玉米秸秆的热解效率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的处理玉米秸秆的系统结构示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理玉米秸秆的系统，其特征在于，包括：破碎机，所述破碎机具有玉米秸秆入口和玉米秸秆颗粒出口；搅拌池，所述搅拌池具有玉米秸秆颗粒入口、醋液入口和酸浸后玉米秸秆出口和废酸出口，所述玉米秸秆颗粒入口与所述玉米秸秆颗粒出口相连；干燥器，所述干燥器具有酸浸后玉米秸秆入口和干燥玉米秸秆出口，所述酸浸后玉米秸秆入口与所述酸浸后玉米秸秆出口相连；造粒机，所述造粒机具有干燥玉米秸秆入口和秸秆压块出口，所述干燥玉米秸秆入口与所述干燥玉米秸秆出口相连；热解装置，所述热解装置具有秸秆压块入口、热解油气出口和热解炭出口，所述秸秆压块入口与所述秸秆压块出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种处理玉米秸秆的系统，其特征在于，包括：破碎机，所述破碎机具有玉米秸秆入口和玉米秸秆颗粒出口；搅拌池，所述搅拌池具有玉米秸秆颗粒入口、醋液入口和酸浸后玉米秸秆出口和废酸出口，所述玉米秸秆颗粒入口与所述玉米秸秆颗粒出口相连；干燥器，所述干燥器具有酸浸后玉米秸秆入口和干燥玉米秸秆出口，所述酸浸后玉米秸秆入口与所述酸浸后玉米秸秆出口相连；造粒机，所述造粒机具有干燥玉米秸秆入口和秸秆压块出口，所述干燥玉米秸秆入口与所述干燥玉米秸秆出口相连；热解装置，所述热解装置具有秸秆压块入口、热解油气出口和热解炭出口，所述秸秆压块入口与所述秸秆压块出口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：换热器，所述换热器具有冷却水入口、热解油气入口、热汽出口、热解气出口和油水混合物出口，所述热解油气入口与所述热解油气出口相连，所述热汽出口与所述干燥器相连；油水分离装置，所述油水分离装置具有油水混合物入口、生物质油出口和醋液出口，所述油水混合物入口与所述油水混合物出口相连，所述醋液出口与所述醋液入口相连。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，进一步包括：净化装置，所述净化装置具有热解气入口和净化热解气出口，所述热解气入口与所述热解气出口相连，所述净化热解气出口与所述热解装置相连；燃烧锅炉，所述燃烧锅炉具有水入口、燃料入口、燃烧烟气出口和蒸汽出口，所述燃烧入口与所述净化热解气出口相连，所述蒸汽出口与所述干燥器相连，任选的，所述热解装置为旋转床热解炉，任选的，所述净化装置包括依次相连的除尘塔、电捕焦油塔、引风机和脱硫塔。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：静置装置，所述静置装置具有废酸入口、上层醋液出口和下层液出口，所述废酸入口与所述废酸出口相连。5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的系统处理玉米秸秆的方法，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国卿，李相宏，
申请(专利权)人：石首市博锐德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42