一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理的方法和装置

本发明属于生物质材料，具体涉及一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理的方法和装置。

背景技术：

1、生物质作为一种低碳清洁资源，已广泛用于电厂中，但是由于其碱金属和碱土金属(aaems)等含量较高，燃烧过程中会引起结渣和结垢等问题。解决结渣和结垢问题的方式主要有三种：第一是加入添加剂；第二是与其他燃料共烧；第三是通过预处理(水洗或酸洗等)从原料中去除碱金属，

2、目前，通过预处理去除aaems主要有两种方法：水洗和酸洗。普通水洗只能对生物质中水溶性的金属化合物起作用，不能去除有机态的金属元素和水不溶态的无机金属，如caco3等。

3、酸洗(如盐酸、硫酸或硝酸等)解决了水洗的上述问题，可以有效脱除生物质中水不溶碱金属和碱土金属。但是实际工程中生物质燃料用量大，所以酸洗剂用量较多，导致成本较高，大量酸性废水造成环境污染。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理的方法和装置，本发明提供的生物质预处理方法成本低，废水量小。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理的方法，包括以下步骤：

4、(1)将焚烧烟气水洗，得到酸性溶液；

5、(2)将生物质加入所述酸性溶液中浸洗脱灰。

6、优选的，所述酸性溶液的ph值为5.5～6.5。

7、优选的，所述焚烧烟气中含有二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳。

8、优选的，所述浸洗脱灰的温度为20～30℃，保温时间为10～20min。

9、优选的，所述浸洗脱灰在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为4～6rpm。

10、优选的，所述生物质的粒径为1～3cm。

11、本发明还提供了一种利用焚烧烟气脱灰的生物质预处理装置，包括外槽01：所述外槽01设置有出水口0101、进水口0102和进气口0103；

12、滤槽02：所述滤槽02设置于所述外槽01的腔内；

13、搅拌系统03：所述搅拌系统03设置于所述滤槽02的腔内。

14、优选的，所述生物质预处理装置还包括温控系统04；所述温控系统04设置于所述外槽01的内壁；

15、所述生物质预处理装置还包括循环水系统05；所述循环水系统05包括出水管0501、排水管0502、循环水管0503、进水管0504和净水管0505。

16、优选的，所述进水口0102设置于所述外槽01的侧壁底部；

17、所述进气口0103设置于所述外槽01的侧壁底部；

18、所述出水口0101设置于所述外槽01的侧壁顶部。

19、本发明还提供了一种利用上述方案所述的生物质预处理装置进行生物质预处理的方法，包括以下步骤：

20、(1)将生物质加入滤槽02内；

21、(2)将水通过进水口0102连续通入，通过出水口0101连续流出外槽01；

22、(3)将焚烧烟气通过进气口0103通入外槽01中的水中，得到酸性溶液；

23、(4)开启搅拌系统03，将生物质在所述酸性溶液中浸洗脱灰。

24、本发明提供了一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理(去除碱金属碱土金属)的方法。本发明提供的生物质预处理方法成本低，废水量小，脱灰效率高。本发明利用焚烧烟气水洗形成酸性水溶液，代替成本较高且污染较大的酸洗试剂，通过间接酸洗的方式去除生物质中的aaems，能保证很好的aaems去除效果，既能去除水不溶性的aaems，又节约成本，也不会造成环境污染，可以在工业规模下进行生物质高效脱灰，解决了实际工程中生物质燃料燃烧时碱金属和碱土金属引起的结渣难题。本发明预处理后的生物质，不仅有效去除了灰分，而且生物质的热值明显提高。

25、本发明还提供了一种利用焚烧烟气脱灰的生物质预处理装置。本发明提供的装置结构简单，脱灰效率高。本发明的装置设置有搅拌装置，能够使生物质与浸洗脱灰的酸性溶液充分接触，增强其脱灰效率。

26、进一步的，所述生物质预处理装置还包括温控系统04；所述温控系统04设置于所述外槽01的内壁。本发明装置设有温度调节系统，能设定不同水温，满足不同种类生物质对浸洗脱灰温度的要求。

27、本发明还提供了一种利用上述方案所述的生物质预处理装置进行生物质预处理的方法。本发明提供的方法操作性强，可行性高，具有大规模工业化应用的前景。

技术特征：

1.一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述酸性溶液的ph值为5.5～6.5。

3.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述焚烧烟气中含有二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳。

4.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述浸洗脱灰的温度为20～30℃，保温时间为10～20min。

5.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述浸洗脱灰在搅拌条件下进行；所述搅拌的转速为4～6rpm。

6.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述生物质的粒径为1～3cm。

7.一种利用焚烧烟气脱灰的生物质预处理装置，包括外槽(01)：所述外槽(01)设置有出水口(0101)、进水口(0102)和进气口(0103)；

8.根据权利要求7所述的生物质预处理装置，其特征在于，所述生物质预处理装置还包括温控系统(04)；所述温控系统(04)设置于所述外槽(01)的内壁；

9.根据权利要求7所述的生物质预处理装置，其特征在于，所述进水口(0102)设置于所述外槽(01)的侧壁底部；

10.一种利用权利要求7～9任一项所述的生物质预处理装置进行生物质预处理的方法，包括以下步骤：

技术总结本发明属于生物质材料技术领域，具体涉及一种利用焚烧烟气对生物质进行脱灰预处理的方法和装置。本发明利用焚烧烟气水洗形成酸性水溶液，代替成本较高且污染较大的酸洗试剂，通过间接酸洗的方式去除生物质中的AAEMS，能保证很好的AAEMS去除效果，既能去除水不溶性的AAEMS，又节约成本，也不会造成环境污染，可以在工业规模下进行生物质高效脱灰，解决了实际工程中生物质燃料燃烧时碱金属和碱土金属引起的结渣难题。技术研发人员：陈婷,赵远方,殷峻,汪美贞,冯华军,余晓琴,黄申达受保护的技术使用者：浙江工商大学技术研发日：技术公布日：2024/3/24