一种利用中药残渣制取可燃气体的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106190325A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610753437.1(22)申请日2016.08.29(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学(72)发明人陈冠益郭倩倩颜蓓蓓程占军马文超(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王丽(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种利用中药残渣制取可燃气体的方法(57)摘要本发明涉及一种中药残渣高效制备可燃气体的方法，将中药残渣经过自然晾晒后、粉碎、烘干，筛选出粒径为0.2-0.4mm的颗粒作为气化原料；打开气化炉进行逐步升温，向气化炉内通入供给速率为0.8-1.2L/min氮气以排出炉内空气；同时将作为气化剂的水蒸气通入气化炉内，水蒸气供给速率为0.4-2.2g/min；待炉温度达到气化温度600-800℃时，将制备的中药残渣原料加入到炉内；气化过程中产生的气体产物通过气化炉底部出气孔排出，经过净化处理，得到气体产物。利用水蒸气作为气化剂，不仅可以提高可燃气体品质及热值，而且该方法对于气化装置没有特殊要求，操作简单，气化剂廉价易得，适合大规模工业化应用。CN106190325ACN106190325A权利要求书1/1页1.一种利用中药残渣制取可燃气体的方法，其特征是包括步骤如下：(1)将中药残渣经过自然晾晒后、粉碎、烘干，筛选出粒径为0.2-0.4mm的颗粒作为气化原料；(2)打开气化炉进行逐步升温，向气化炉内通入供给速率为0.8-1.2L/min氮气以排出炉内空气；同时将作为气化剂的水蒸气通入气化炉内，水蒸气供给速率为0.4-2.2g/min；待炉温度达到气化温度600-800℃时，将制备的中药残渣原料加入到炉内；(3)气化过程中产生的气体产物通过气化炉底部出气孔排出，经过净化处理，得到气体产物。2.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤2中气化剂水蒸气是通过将蒸馏水加热汽化制得，水蒸气温度恒定为140-160℃。3.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤3通过一系列净化装置脱除气化气内的焦油、灰分以及水分，将净化后的产气收集在集气袋中，后进行气相色谱GC测试，得到产气中气体组分数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水蒸气是将蒸馏水通过蠕动泵控制蒸馏水的流量，将蒸馏水加压送到水蒸气发生器中进行汽化。2CN106190325A说明书1/5页一种利用中药残渣制取可燃气体的方法技术领域[0001]本发明属于固体废弃物资源处理制备气体燃料领域，具体涉及一种利用中药残渣通过水蒸气气化制取可燃气体的方法。背景技术[0002]中药残渣是中药生产过程中产生的一种典型工业生物质废弃物，中国作为世界上最大的中药生产大国，每年产生近0.12亿吨的药渣。中药残渣具有产量大、排放比较集中等特点，因此具有集中化、规模化的利用潜力。中药残渣大多采用直接填埋的方式进行处理,这不仅消耗大量的资金,而且会造成了资源浪费以及环境污染问题。将中药残渣作为燃料、用于生产食用菌、有机肥料等综合利用技术，不仅可以提高中药残渣的利用率，而且可以降低对环境的影响。[0003]中药残渣中含有大量丰富的蛋白质、纤维素和氨基酸等有机物质，通过热化学转化技术可以将中药渣转化为清洁的生物质可燃气。近年来，有学者研究了以两面针药渣为原料，对木质中药渣进行工业分析、元素分析、灰渣特性分析以及TG‐DTA分析，结果验证了木质中药渣通过热解气化法制备洁净燃气体的可行性。还有学者以感冒清热颗粒中药渣为原料，在双回路循环流化床中试设备中进行热解气化实验，研究原料含水率、粒径以及空气当量比ER对其气化特性的影响，得到了中药渣气化的理想条件。诸多研究表明中药残渣可作为热解气化原料进行高效利用，但是如何提高中药渣气化产气品质及气化效率成为当今研究亟待解决的问题。[0004]气化反应根据气化剂的不同可以分为空气气化、富氧气化、水蒸气气化、富氧水蒸气气化等。其中空气气化技术所用的气化剂空气较为易得，因此在工业中应用较为广泛，但是空气气化产气热值(4000‐6000KJ/m3)和氢气含量(8‐14vol％)都比较低。富氧气化和富氧水蒸气气化技术可以在一定程度上提高产气热值，但是需要制氧设备，因此投资比较大，限制了该技术的广泛应用。水蒸气气化技术利用廉价易得的水蒸气作为气化剂，产气中氢气含量可以达到40％左右。因此该技术比较适用于工业化推广。[0005]很少有学者提出利用水蒸气作为气化剂对中药渣进行再利用研究，因此中药渣水蒸气气化技术的可行性尚未得到验证。本发明提出对中药渣进行水蒸气气化研究，考察了不同气化温度和水蒸气与生物质之比(