專利名稱：一種廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，屬于廢物能源化利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國(guó)人造板產(chǎn)量在2011年已超過(guò)2億立方米，隨著人造板的大量、廣泛使用，產(chǎn)生了數(shù)量巨大的廢棄人造板，如何高值化、無(wú)污染地利用這些廢棄人造板對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)有著重要意義。
隨著石油、煤炭等化石資源儲(chǔ)量的逐漸減少，將低值廢棄生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為能源及化工原料以補(bǔ)充和替代化石原料，已經(jīng)成為世界各國(guó)的重要發(fā)展方向。熱解技術(shù)可以將生物質(zhì)材料轉(zhuǎn)換制備為高品質(zhì)的生物油、燃?xì)夂蜕锾?，廢棄人造板中的主要成分為木質(zhì)等生物質(zhì)材料，因此，利用熱解技術(shù)處理廢棄人造板具有廣闊的市場(chǎng)前景和重要的社會(huì)價(jià)值。
廢棄人造板中含有的膠粘劑在熱解過(guò)程中不僅影響木材組分的熱解行為和主要目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)，更重要的是，對(duì)于廢棄氨基樹(shù)脂人造板來(lái)說(shuō)，在熱解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氨氣、 氰化氫等含氮化合物，這些物質(zhì)若進(jìn)入液相產(chǎn)物中會(huì)在后續(xù)的處理系統(tǒng)中導(dǎo)致催化劑失效、管路腐蝕及廢液處理等氨氮污染問(wèn)題，若進(jìn)入氣相產(chǎn)物將會(huì)轉(zhuǎn)化為氮氧化物，以致造成酸雨和光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致溫室效應(yīng)。對(duì)于含膠量更高的用二次或多次回收的廢棄人造板制備的刨花板，這種危害將更加嚴(yán)重。因此，對(duì)于廢棄人造板的利用需要進(jìn)行特殊的處理工藝方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，通過(guò)該工藝方法得到的多種產(chǎn)物都能夠綜合利用，不產(chǎn)生廢水，廢氣和廢液等工業(yè)三廢物，節(jié)能減排。
本發(fā)明提出的廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，包括以下步驟
(I)將廢棄人造板經(jīng)過(guò)破碎、磁選、重選和篩分，得到粒徑為I 3毫米的粗料；
(2)采用螺旋進(jìn)料方法將上述粗料送入慢速加熱器中，在250°C 350°C下，加熱 8 15分鐘，進(jìn)行炭化，得到的細(xì)料；
(3)將上述細(xì)料送入流化床式快速熱解反應(yīng)器中，在500°C 600°C下，加熱I 3 秒，進(jìn)行快速熱解反應(yīng)；
(4)對(duì)上述快速熱解反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，得到生物炭和熱解蒸汽；
(5)對(duì)上述分離得到的生物炭進(jìn)行活化，得到活性炭；
(6)對(duì)上述分離得到的熱解蒸汽進(jìn)行冷凝，熱解蒸汽中的可冷凝氣體經(jīng)冷凝后成為生物油，將熱解蒸汽中的不可冷凝氣體導(dǎo)出；
(7)對(duì)上述導(dǎo) 出的不可冷凝氣體進(jìn)行凈化，凈化后的不可冷凝氣體作為燃?xì)狻?br> 本發(fā)明提出的廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明方法中采用慢速加熱碳化和快速熱解的兩級(jí)預(yù)處理工藝，能有效去除人造板熱解產(chǎn)生的大部分含氮化合物，大大減少了人造板快速熱解產(chǎn)物在后續(xù)工藝中的負(fù)面效應(yīng)，有效消除了氣體排放污染。
2、本發(fā)明方法將不可冷凝氣體作為燃?xì)膺M(jìn)行燃燒，轉(zhuǎn)而為熱解反應(yīng)供熱，節(jié)省了能源消耗，提高了原料能源利用率。
3、本發(fā)明方法用反應(yīng)過(guò)程中的產(chǎn)物之一生物油，作為下續(xù)反應(yīng)中的噴淋介質(zhì)，消除了可能產(chǎn)生的廢液排放。
4、本發(fā)明方法將生物炭活化后制備高值產(chǎn)品，不僅消除了固體廢棄物排放，還提高了整個(gè)處理方法的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，包括以下步驟
(I)將廢棄人造板經(jīng)過(guò)破碎、磁選、重選和篩分，得到粒徑為I 3毫米的粗料；
(2)采用螺旋進(jìn)料方法將上述粗料送入慢速加熱器中，在250°C 350°C下，加熱 8 15分鐘，進(jìn)行炭化，得到的細(xì)料；
(3)將上述細(xì)料送入流化床式快速熱解反應(yīng)器中，在500°C 600°C下，加熱I 3 秒，進(jìn)行快速熱解反應(yīng)；
(4)對(duì)上述快速熱解反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，得到生物炭和熱解蒸汽；
(5)對(duì)上述分離得到的生物炭進(jìn)行活化，得到活性炭；
(6)對(duì)上述分離得到的熱解蒸汽進(jìn)行冷凝，熱解蒸汽中的可冷凝氣體經(jīng)冷凝后成為生物油，將熱解蒸汽中的不可冷凝氣體導(dǎo)出；
( 7 )對(duì)上述導(dǎo)出的不可冷凝氣體進(jìn)行凈化，凈化后的不可冷凝氣體作為燃?xì)狻?br> 本發(fā)明提出的廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，將收集的廢棄人造板進(jìn)行兩級(jí)預(yù)處理，即首先進(jìn)行破碎、磁選、重選、篩分等工藝進(jìn)行第一級(jí)預(yù)處理，處理后得到的粗料送入慢速熱解器，在設(shè)定的溫度(250 350° C)下進(jìn)行一定時(shí)間(8 15min)的第二級(jí)預(yù)處理?？焖贌峤夤に囀侵笇⒔?jīng)過(guò)預(yù)處理后得到的細(xì)料送入快速熱解反應(yīng)器，在設(shè)定的溫度(500 600° C)下進(jìn)行一定時(shí)間(I 3秒)的快速熱解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣固分離后得到生物炭和熱解蒸汽，生物炭經(jīng)過(guò)活化制備活性炭，熱解蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝后得到生物油和不可冷凝氣體，不可冷凝氣體經(jīng)過(guò)凈化后被分成兩股，其中一股作為燃?xì)庠谠O(shè)定溫度 (1000 1200° C)下燃燒，燃燒后的尾氣給所述的慢速熱解器供熱，之后排空，另一股作為載氣被加熱到指定溫度(650 750° C)后進(jìn)入快速熱解反應(yīng)器。本方法中的冷凝過(guò)程可以采用直噴式接觸冷凝，所用的噴淋介質(zhì)為由本發(fā)明方法得到的經(jīng)過(guò)冷卻的生物油(溫度為 30 50° C)。
本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施`例中，將廢棄人造板經(jīng)過(guò)破碎、磁選、重選、篩分后得到粒徑為2mm直徑的粗料。
粗料由螺旋進(jìn)料器送入慢速熱解器，慢速熱解器可以采用螺桿式炭化爐，炭化爐溫度為280° C，經(jīng)過(guò)8分鐘炭化后得到的細(xì)料經(jīng)被推入料箱，細(xì)料再由料箱底部的螺旋進(jìn)料器送入流化床式快速熱解反應(yīng)器，流化床反應(yīng)器溫度為550° C，調(diào)整載氣流量使熱解蒸汽在反應(yīng)器中的停留時(shí)間約為I秒。
熱解蒸汽從快速熱解反應(yīng)器出來(lái)后進(jìn)入兩級(jí)旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，分離得到的生物炭進(jìn)入活化爐進(jìn)行活化，得到活性炭。
分離得到的熱解蒸汽進(jìn)入篩板塔中進(jìn)行冷凝，冷凝得到的生物油留存在塔底部， 并經(jīng)由循環(huán)泵和換熱器送至塔頂部作為噴淋介質(zhì)噴入塔內(nèi)對(duì)進(jìn)入塔中的熱解蒸汽進(jìn)行冷凝，控制換熱器工用效率以保證塔底部生物油的溫度在50° C左右，不可冷凝氣體從塔頂導(dǎo)出。
從篩板塔中出來(lái)的不可冷凝氣體先經(jīng)過(guò)裝有玉米芯的過(guò)慮器進(jìn)行過(guò)慮，之后再經(jīng)過(guò)電捕焦油器進(jìn)行凈化，凈化后的氣體經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)后一部分送入載氣加熱爐燃燒，另一部分作為載氣經(jīng)載氣加熱爐加熱后進(jìn)入快速熱解反應(yīng)器。
載氣加熱爐的燃燒溫度在1100° C左右，燃燒后的尾氣先進(jìn)入炭化爐外殼對(duì)其進(jìn)行加熱，以保證炭化爐反應(yīng)溫度在280° C左右，從炭 化爐外殼出來(lái)后直接排入大氣。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明實(shí)施的范圍并不受其限制。
權(quán)利要求
1.一種廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)將廢棄人造板經(jīng)過(guò)破碎、磁選、重選和篩分，得到粒徑為I 3毫米的粗料； (2)采用螺旋進(jìn)料方法將上述粗料送入慢速加熱器中，在250°C 350°C下，加熱8 15分鐘，進(jìn)行炭化，得到的細(xì)料； (3)將上述細(xì)料送入流化床式快速熱解反應(yīng)器中，在500°C 600°C下，加熱I 3秒，進(jìn)行快速熱解反應(yīng)； (4)對(duì)上述快速熱解反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行氣固分離，得到生物炭和熱解蒸汽； (5)對(duì)上述分離得到的生物炭進(jìn)行活化，得到活性炭； (6)對(duì)上述分離得到的熱解蒸汽進(jìn)行冷凝，熱解蒸汽中的可冷凝氣體經(jīng)冷凝后成為生物油，將熱解蒸汽中的不可冷凝氣體導(dǎo)出； (7)對(duì)上述導(dǎo)出的不可冷凝氣體進(jìn)行凈化，凈化后的不可冷凝氣體作為燃?xì)狻?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄人造板熱解多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方法，屬于廢物能源化利用技術(shù)領(lǐng)域。首先將收集的廢棄人造板進(jìn)行破碎、磁選、重選、篩分等工藝進(jìn)行第一級(jí)預(yù)處理，處理后得到的粗料送入慢速熱解器，在設(shè)定的溫度下進(jìn)行碳化，再將得到的細(xì)料送入快速熱解反應(yīng)器，在設(shè)定的溫度下進(jìn)行一定時(shí)間的快速熱解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣固分離后得到生物炭和熱解蒸汽，生物炭經(jīng)過(guò)活化制備活性炭，熱解蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝后得到生物油和不可冷凝氣體，不可冷凝氣體作為燃?xì)?。本發(fā)明方法得到的多種產(chǎn)物都能夠綜合利用，不產(chǎn)生廢水，廢氣和廢液等工業(yè)三廢物，節(jié)能減排。
文檔編號(hào)C10J3/84GK103031136SQ20121058188
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者茍進(jìn)勝, 常建民, 韓彥雪, 王文亮, 田紅星, 任學(xué)勇 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)