一種藍(lán)藻制取生物油的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種藍(lán)藻制取生物油的方法，其特征在于包括下述步驟：⑴將藍(lán)藻原料干燥后粉碎成顆粒狀物料，從反應(yīng)爐下部的進料口送至反應(yīng)爐內(nèi)；控制反應(yīng)爐內(nèi)反應(yīng)溫度為400-600℃；所述反應(yīng)爐內(nèi)填充有粒徑為0.45mm～0.63mm的石英砂，石英砂質(zhì)量與反應(yīng)爐內(nèi)的原料的質(zhì)量比為15-25:75-85；反應(yīng)爐的下部連接氮氣吹掃裝置向反應(yīng)爐內(nèi)吹送氮氣，使石英砂在所述反應(yīng)爐內(nèi)呈流化態(tài)；物料在反應(yīng)爐內(nèi)的停留時間為15-25min；⑵反應(yīng)得到的氣固混合物出料后進行氣固分離；⑶對分離得到的氣相部分送至冷凝裝置冷凝，冷凝后得到的液相即為生物油。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過工藝參數(shù)的改變，配合石英砂的使用，生物油的產(chǎn)率得到了較大幅度的提高，可達到50%以上，較現(xiàn)有技術(shù)提高了20%以上。
【專利說明】一種藍(lán)藻制取生物油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種藍(lán)藻制取生物油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于人類對能源的過度需求，石油危機導(dǎo)致油價的持續(xù)攀升以及可再生能源的可再生性和環(huán)保優(yōu)勢，促使各國開始探尋新的可再生替代燃料。海洋藻類，尤其是單細(xì)胞微藻，因具備生長速率快、不占用土地、易粉粹干燥、生產(chǎn)成本低、藻細(xì)胞脂類含量豐富等優(yōu)點，一直被認(rèn)為是一種潛在的可再生燃料來源。藻類可以通過多種途徑轉(zhuǎn)化為燃料，如高溫高壓液化技術(shù)、超臨界CO2萃取技術(shù)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)(熱解液化、氣化)、生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)(發(fā)酵、厭氧消化)和光生物水解制氫技術(shù)等。Minowa等對鹽藻直接液化進行了研究，所得生物油含量達到藻體有機成分的37%，品質(zhì)與日本標(biāo)準(zhǔn)2號燃油相當(dāng)。王樹榮等在流化床反應(yīng)器上進行多種生物質(zhì)原料制取生物油的實驗研究，得到快速升溫能有效縮短顆粒在低溫階段的停留時間而抑制炭的生成，有助于提高生物油的產(chǎn)率。Putun等對水稻秸桿快熟熱解液化進行了研究，得到生物油最大產(chǎn)率為30.23%。
[0003]綜上，生物油的產(chǎn)率還有待進一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā) 明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種生物油產(chǎn)率大幅度提高的藍(lán)藻制取生物油的方法。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該藍(lán)藻制取生物油的方法，其特征在于包括下述步驟:
[0006]⑴將藍(lán)藻原料干燥后粉碎成粒徑為0.20mm~0.45mm的顆粒狀物料，以
3.5-4.5kg/h的速率從反應(yīng)爐下部的進料口送至反應(yīng)爐內(nèi)；控制反應(yīng)爐內(nèi)反應(yīng)溫度為400-600 0C ；
[0007]所述反應(yīng)爐內(nèi)填充有粒徑為0.45mm~0.63mm的石英砂，所述石英砂質(zhì)量與停留在反應(yīng)爐內(nèi)的原料的質(zhì)量比為15-25:75-85 ；
[0008]所述反應(yīng)爐的下部連接氮氣吹掃裝置，通過氮氣吹掃裝置向反應(yīng)爐內(nèi)吹送氮氣，氮氣的吹掃量以使所述石英砂在所述反應(yīng)爐內(nèi)呈流化態(tài)為準(zhǔn)；
[0009]所述物料在反應(yīng)爐內(nèi)的停留時間為15_25min ；
[0010]⑵反應(yīng)得到的氣固混合物從反應(yīng)爐的上方出料，送至旋風(fēng)除塵器中進行氣固分離；
[0011]⑶對分離得到的氣相部分送至冷凝裝置冷凝，冷凝后得到的液相即為生物油。
[0012]較好的，所述旋風(fēng)除塵器包括兩級相互串聯(lián)的旋風(fēng)除塵器。
[0013]進一步地，所述冷凝裝置包括兩級相互串聯(lián)冷凝器。
[0014]作為改進，所述藍(lán)藻原料在進入反應(yīng)爐時伴隨有氮氣氣流，以使藍(lán)藻原料能順暢地向反應(yīng)爐內(nèi)進料。[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過工藝參數(shù)的改變，配合石英砂的使用，生物油的產(chǎn)率得到了較大幅度的提高，可達到50%以上，較現(xiàn)有技術(shù)提高了 20%以上。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
[0017]⑴先將藍(lán)藻原料干燥后粉碎成粒徑0.20mm~0.45mm的顆粒狀物料；在反應(yīng)爐的底板上填充有粒徑為0.45mm~0.63mm的石英砂；所述石英砂質(zhì)量與停留在反應(yīng)爐內(nèi)的原料的質(zhì)量比為20:80。
[0018]本實施例中，反應(yīng)爐內(nèi)徑76mm、高為1000mm的不銹鋼爐；反應(yīng)爐的底板為布風(fēng)板，布風(fēng)板的開孔率為2-3%，布風(fēng)板的上方設(shè)有120目的不銹鋼絲網(wǎng)，以防細(xì)小固體顆粒堵塞布風(fēng)板；布風(fēng)板的下方設(shè)有與壓力氮氣罐相連接的預(yù)分布器。從壓力氮氣罐出來的氮氣經(jīng)由預(yù)分布器、布風(fēng)板吹入反應(yīng)爐內(nèi)，以提供均勻穩(wěn)定的載氣壓力，保證物料和石英砂在反應(yīng)爐內(nèi)處于流化狀態(tài)。本實施例中，填充到反應(yīng)器內(nèi)石英砂的量為100g。
[0019]本實施例中，在反應(yīng)爐的上游設(shè)有螺桿垂直設(shè)置的兩段式螺旋進料器，該螺旋進料器的出口連接反應(yīng)爐的入口 ；在螺旋進料器的上游設(shè)有進料倉，進料倉具有物料入口和氮氣入口，氮氣伴隨物料一起進入進料倉，使進料倉和螺旋進料器中保持一定的氣壓，以便于物料順暢的進入反應(yīng)爐內(nèi)，同時避免反應(yīng)爐內(nèi)的物料在氮氣氣流的作用下從進料口溢出。物料在兩段式螺旋進料器的兩級螺旋的作用下被壓實，形成料封，進一步保證了藍(lán)藻的熱解反應(yīng)是在隔絕空氣的狀態(tài)下進行。
[0020]物料以4kg/h的速率從反應(yīng)爐下部的進料口送至反應(yīng)爐內(nèi)；并且送料時伴有氮氣，以使物料能夠順暢地進入反應(yīng)爐，并防止反應(yīng)爐內(nèi)的物料從進料口溢出。控制反應(yīng)爐內(nèi)反應(yīng)溫度為500±20°C。物料在反應(yīng)爐內(nèi)的停留時間為15-25min。
[0021]預(yù)分布器、布風(fēng)板和壓力氮氣罐構(gòu)成本實施例的氮氣吹掃裝置。
[0022]⑵反應(yīng)得到的氣固混合物從反應(yīng)爐的上方出料，依次送至一級旋風(fēng)除塵器和二級旋風(fēng)除塵器中進行氣固分離。本實施例中兩級旋風(fēng)除塵器的內(nèi)徑依次為80mm和40mm。
[0023]⑶分離得到的固相從一級旋風(fēng)除塵器和二級旋風(fēng)除塵器底部出口進入殘?zhí)渴占拗?；分離得到的氣相部分依次送至一級冷凝器和二級冷凝器進行冷凝，收集冷凝得到的液相即為生物油，冷凝后的不凝氣放空或送至下游裝置。
[0024]本實施例中，兩級冷凝器均為蛇形玻璃冷凝管，冷凝管下端接一個三口的玻璃瓶，用于收集生物油，玻璃瓶中插有溫度計，以便觀察熱解氣的溫度變化。 [0025]稱重收集到的生物油，計算生物油收率。
[0026]生物油收率=生物油重量/藍(lán)藻原料重量X 100%
[0027]經(jīng)計算，本實施例中生物油的收率為50.4%。
【權(quán)利要求】
1.一種藍(lán)藻制取生物油的方法，其特征在于包括下述步驟: ⑴將藍(lán)藻原料干燥后粉碎成粒徑0.20mm~0.45mm的顆粒狀物料，以3.5-4.5kg/h的速率從反應(yīng)爐下部的進料口送至反應(yīng)爐內(nèi)；控制反應(yīng)爐內(nèi)反應(yīng)溫度為400-600°C ； 所述反應(yīng)爐內(nèi)填充有粒徑為0.45mm~0.63mm的石英砂,所述石英砂質(zhì)量與反應(yīng)爐內(nèi)的原料的質(zhì)量比為15-25:75-85 ； 所述反應(yīng)爐的下部連接氮氣吹掃裝置，通過氮氣吹掃裝置向反應(yīng)爐內(nèi)吹送氮氣，氮氣的吹掃量以使所述石英砂在所述反應(yīng)爐內(nèi)呈流化態(tài)為準(zhǔn)； 所述物料在反應(yīng)爐內(nèi)的停留時間為15-25min ； ⑵反應(yīng)得到的氣固混合物從反應(yīng)爐的上方出料，送至旋風(fēng)除塵器中進行氣固分離； ⑶對分離得到的氣相部分送至冷凝裝置冷凝，冷凝后得到的液相即為生物油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)藻制取生物油的方法，其特征在于所述旋風(fēng)除塵器包括兩級相互串聯(lián)的旋風(fēng)除塵器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)藻制取生物油的方法，其特征在于所述冷凝裝置包括兩級相互串聯(lián)冷凝器。
4.根據(jù)權(quán)利要 求1至3任一權(quán)利要求所述的藍(lán)藻制取生物油的方法，其特征在于所述藍(lán)藻原料在進入反應(yīng)爐時伴隨有氮氣氣流，以使藍(lán)藻原料能順暢地向反應(yīng)爐內(nèi)進料。
【文檔編號】C11B1/00GK103789076SQ201310714860
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】徐珊, 郭晟, 胡建坤, 周宇芳, 楊凱盛, 相興偉 申請人:浙江省海洋開發(fā)研究院