生物質(zhì)發(fā)電、制漿和制液面肥,相互結(jié)合的生產(chǎn)方法
【專(zhuān)利摘要】生物質(zhì)發(fā)電、制漿和制液面肥，相互結(jié)合的生產(chǎn)方法，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)生的蒸汽全部用于制漿和制液面肥，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。生物質(zhì)含有約15％的熱水溶出物都是小分子量的有機(jī)物，在氧化法制漿中被氧化為有機(jī)酸，不需要支付水處理費(fèi)用，而是去做液面肥的原料，電廠(chǎng)草木灰的有用成份主要是碳酸鉀，經(jīng)溶出過(guò)濾是制液面肥的好原料。以上相互結(jié)合的方法，目的是顯著降低成本，達(dá)到在原料價(jià)高的前提下，使企業(yè)仍然可以獲得高贏利，因此生物質(zhì)能源得以大規(guī)模的發(fā)展。我國(guó)鹽堿地有5億畝，適合種植高產(chǎn)的生物質(zhì)竹柳，每4萬(wàn)畝鹽堿地建立一家企業(yè)，有望發(fā)展出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的能源+紙漿的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。所得液面肥全部用洗漿水沖稀，用水車(chē)輪留噴灑竹柳促使茂盛生長(zhǎng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】生物質(zhì)發(fā)電、制漿和制液面肥，相互結(jié)合的生產(chǎn)方法
1【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域。
2【背景技術(shù)】
[0002]由于大量燃燒煤碳和石油發(fā)電，以及采伐森林。使大氣中C02迅速增多，溫室效應(yīng)導(dǎo)致地球兩極溶化，海平面上升招致本世紀(jì)末，沿海城市可能被淹沒(méi)。為了停止煤和石油發(fā)電，停止采伐森林、最有把握的辦就是開(kāi)發(fā)豐富的生物質(zhì)能源，來(lái)自太陽(yáng)的能量在地球上每年生成1700億噸生物質(zhì)，其能量是現(xiàn)在人類(lèi)發(fā)電能量的10倍。本世紀(jì)初始于丹麥的秸桿發(fā)電，已在我國(guó)推廣。國(guó)家為此對(duì)秸桿發(fā)電每度貼補(bǔ)0.25元。遇到的問(wèn)題是只靠發(fā)電難過(guò)經(jīng)濟(jì)關(guān)。桔桿的收集和加工及儲(chǔ)存運(yùn)輸，隨收集半徑的擴(kuò)大而成本增高，做為一個(gè)新興行業(yè)，每噸秸桿成型至燃料塊的生產(chǎn)成本約300元，，若每噸以450元供應(yīng)電廠(chǎng)，投資経營(yíng)這個(gè)行業(yè)的熱情會(huì)快速發(fā)展起來(lái)，可是電廠(chǎng)接受不了比煤貴一倍的原料(兩噸秸桿相當(dāng)一噸煤)，這是生物能源發(fā)展緩慢的原因。
[0003]本發(fā)明所說(shuō)的生物質(zhì)發(fā)電、制漿和制液面肥的相互結(jié)合，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法，其目的是顯著降低成本，達(dá)到在原料價(jià)高的前提下，使企業(yè)仍然可以獲得高贏利，因此生物質(zhì)能源得以大規(guī)模的發(fā)展。
3
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]3.1農(nóng)作物秸桿發(fā)電、制漿和液面肥，相互結(jié)合(流程見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖1)
[0005]3.1.1秸桿發(fā)電機(jī)組，每年燒26萬(wàn)噸生物質(zhì)，發(fā)電1.8億度，產(chǎn)生26萬(wàn)噸蒸汽。產(chǎn)生的蒸汽全部供給制漿造紙和制肥使用，全年可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益很好的熱電聯(lián)產(chǎn)。
[0006]3.2.2我國(guó)大部分土壤中鉀元素都低于6.6毫克/100克土，嚴(yán)重缺鉀成為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要限制因素之一。有機(jī)物葉面肥是小分子量有機(jī)酸和堿性鉀鹽化合而成的新型肥料，大量用水稀釋后經(jīng)噴灑，可以進(jìn)入農(nóng)作物葉面3-5微米的孔直接施肥，具有用量少、成本低、使用方便的優(yōu)勢(shì)，畝施肥量只有50-500克，是無(wú)機(jī)鉀肥的1%。
[0007]氧化法制漿造紙生產(chǎn)線(xiàn)，每年用6萬(wàn)噸秸桿生產(chǎn)4萬(wàn)噸漂白漿。原料中的約15%的熱水溶出物都是是小分子量的有機(jī)物，被氧化為小分子量的有酸鉀，提取后送去制液面月巴，這些小分子量有機(jī)酸沒(méi)有原料成本，所以成本很低。尤其是根除了草類(lèi)制漿的污染，實(shí)現(xiàn)了零排放。節(jié)省了傳統(tǒng)制漿方法所必須的水處理工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。并且不需要建立供電供汽的動(dòng)力車(chē)間。
[0008]3.2.3秸桿發(fā)電產(chǎn)生的草木灰中含有K2CO3和少量的K2SO4和磷酸鹽，用含磷酸的沸水溶出得到成本低的KH2PO4，加入到液面肥的生產(chǎn)中也是創(chuàng)造高額贏利的一個(gè)重要因素。
[0009]3.2在鹽堿地利用高產(chǎn)生物質(zhì)竹柳，和制漿制葉面肥相互結(jié)合(流程見(jiàn)說(shuō)明書(shū)付圖2)
[0010]3.2.1新發(fā)展起來(lái)的高產(chǎn)生物質(zhì)原料竹柳，每畝每年可得干物質(zhì)約10噸。(蘆葦
0.5T，速生楊1T)竹柳耐干旱瘠薄。其極限PH值8.0-8.5和含鹽量達(dá)14000pm，不需要占用農(nóng)田。竹柳作紙漿，自然白度可達(dá)60度，出漿率高達(dá)90%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的速生楊樹(shù)。竹柳不空心，不黑心，纖維細(xì)而長(zhǎng)，細(xì)胞壁薄、壁腔比小，在打漿過(guò)程易扁塌成帶狀，打漿時(shí)易分絲帚化，在打漿度46SR時(shí)，漿張斷裂長(zhǎng)9.44km,撕裂指數(shù)4.1lmN.m2/g,耐破指數(shù)4.3kPa.m2/g，耐折度達(dá)到1270次。產(chǎn)品質(zhì)量好。
[0011]3.2因液面肥全部自用了，不設(shè)多效蒸發(fā)器，因此電站的蒸汽有富余，為了實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)可增加紙漿的生產(chǎn)量，至每年6萬(wàn)噸。
[0012]3.3原料采用輪伐的辦法進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)，故不需再搞遠(yuǎn)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存全年的原料，采用密植1-2年輪伐一次故成本低，制漿所得全部氮磷鉀液面肥，加入洗漿水無(wú)償?shù)挠糜谥窳┓?，每日用水?chē)輪流噴灑。所以也降低原料成本。
[0013]3.4為了得到肥效全面的葉面肥，制漿采用酶催化氧化法，用尿素中和有機(jī)物被氧化產(chǎn)生的有機(jī)酸，因此得到有機(jī)酸胺，然后混合草木灰得到氮磷鉀肥，把營(yíng)養(yǎng)全面的液面肥噴灑在竹柳上。
4【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0014]4.1附圖1說(shuō)明
[0015]秸桿先經(jīng)過(guò)壓塊機(jī)提高密度，是為了減少秸桿運(yùn)輸和貯存的費(fèi)用，然后送入燃繞爐燃燒，所產(chǎn)生的蒸汽全部供給制漿造紙和制液面肥使用，實(shí)現(xiàn)全年熱電聯(lián)產(chǎn)。燃燒后的草木灰，有用成份主要是K2CO3還有少量的K2SO4和磷酸鹽，用含磷酸的沸水溶解后過(guò)濾，得KH2PO4水溶液，送多效蒸發(fā)器制液面肥。
[0016]秸桿經(jīng)打碎進(jìn)入連續(xù)自動(dòng)的汽爆機(jī)，得到表面積很大的纖維狀粗漿，再經(jīng)過(guò)篩選除渣濃縮打漿后，進(jìn)入高濃水力碎漿機(jī)，其制漿化學(xué)品的組成是:K0H+2H202，參與反應(yīng)的是:K+H02_離子和分子態(tài)H2O2,在80°C條件下H02_離子和H2O2激發(fā)出強(qiáng)氧化劑羥基自由基(.0H)，摧毀光合色素的發(fā)色集團(tuán)以及木素的發(fā)色集團(tuán)，得到漂白漿，與此同時(shí)原料中的約15%的熱水溶出物都是是小分子量的有機(jī)物，被氧化為小分子量的有酸鉀，提取后送去制液面肥。
[0017]4.2附圖2說(shuō)明
[0018]原料采用輪伐的辦法進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)，直接燃燒產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。
[0019]原料進(jìn)入連續(xù)自動(dòng)汽爆機(jī)，分散為表面積很大的粗漿，然后經(jīng)篩選除渣濃縮打漿進(jìn)入高濃水力碎漿機(jī)，加入過(guò)氧化氧酶雙氧水和尿素，在中性條件下與40°C，酶催化H2O2產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑.0H摧毀光合色素的發(fā)色集團(tuán)以及木素的發(fā)色集團(tuán)，得到漂白漿，與此同時(shí)原料中的熱水溶出物都是是小分子量的有機(jī)物，被氧化為小分子量的有酸胺，提取后送去液面肥貯水他。電站燃燒竹柳后的草木灰，有用成份主要是K2CO3還有少量的K2SO4和磷酸鹽，用含磷酸的沸水溶解后過(guò)濾，得KH2PO4水溶液，送液面肥貯水地。制漿所得全部氮磷鉀液面肥不搞商品，加洗漿水無(wú)償?shù)挠糜谥窳┓剩咳沼盟?chē)輪流噴灑。
5【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]農(nóng)業(yè)秸桿發(fā)電機(jī)組，每年燒26萬(wàn)噸秸桿，發(fā)電1.8億度產(chǎn)生蒸汽26萬(wàn)噸
[0022]其總收入:電力1.8億度X0.75元/度=1.35億元/年[0023]蒸汽26萬(wàn)噸xl20元/T = 0.312億元/年(由紙肥付費(fèi))
[0024]草木灰中含鉀磷兩千噸價(jià)值=0.08億/年(由肥付費(fèi))
[0025]合計(jì)1.74億元/年
[0026]總支出:原料26萬(wàn)噸X450元/噸=1.17億元/年
[0027]設(shè)備折舊0.2億元
[0028]人工及管理費(fèi)等0.2億元/年
[0029]合計(jì)1.57億元/年收支相抵1720萬(wàn)元/年
[0030]漂白漿柏和有機(jī)鉀液面肥的生產(chǎn):
[0031]支出::
[0032]每年生產(chǎn)4萬(wàn)噸漿，用結(jié)桿6萬(wàn)噸X450元/t = 2700萬(wàn)元/年
[0033]肥+紙用電占發(fā)電量17% 3000萬(wàn)度x0.75元/度=2250萬(wàn)元/年
[0034]用蒸汽26萬(wàn)噸xl20元/T = 3120萬(wàn)元/年
[0035]用草木灰水溶液承擔(dān)800萬(wàn)元/年(另由肥付費(fèi))
[0036]K0H2000噸X8000元/T = 1600萬(wàn)元/年(另由肥付費(fèi))
[0037]磷酸1400T X4800/T = 672萬(wàn)元/年(另由肥付費(fèi))
[0038]雙氧水8800T X1500 = 1320 萬(wàn)元
[0039]折舊費(fèi)(肥+紙)200O萬(wàn)元
[0040]人工及管理費(fèi)用(肥+紙) 2000萬(wàn)元
[0041]合計(jì)13390萬(wàn)元
[0042]收入
[0043]漂白漿柏或紙品4萬(wàn)噸X4500元/T = 1.8億元
[0044]收支相抵4610萬(wàn)元/年
[0045]有機(jī)鉀磷液面肥:
[0046]來(lái)自秸桿中的熱水溶出物是小分子量有機(jī)物，以7000噸計(jì)，經(jīng)氧化轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸。
[0047]K0H2000噸，再加上草木灰中的鉀以K20總計(jì)3360噸。
[0048]含磷酸1400T 以 P205 計(jì)是 996T。
[0049]經(jīng)多效蒸發(fā)得到總固形物50%的液體，總重量16660噸，含K20 200g/Kg。
[0050]含P205 60g/Kg
[0051]鉀磷總計(jì)260g//Kg
[0052]灌裝成250ml塑料瓶是:6664萬(wàn)瓶，(含K20220g/瓶，鉀液面肥市埸批發(fā)價(jià)12元)
[0053]本方法每并以市價(jià)的1/3計(jì)，即4元//瓶,是2.66億元
[0054]扣除包裝費(fèi)則收入2.1億元
[0055]支出:
[0056]用草木灰水溶液承擔(dān)800萬(wàn)元/年
[0057]K0H2000 噸 X8000 元 /T = 1600 萬(wàn)元 / 年
[0058]磷酸1400T X4800/T = 672 萬(wàn)元 / 年
[0059]合計(jì)3072萬(wàn)元
[0060] 收支相抵收入1.79億元[0061]該循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法的企業(yè)總稅前收入是:0.17億+0.46億+1.79 = 2.42億元/年。
[0062]堪稱(chēng)高收入企業(yè)。我國(guó)現(xiàn)有秸捍原料每年七八億噸，如:稻麥草棉桿玉米桿高梁桿甘蔗楂蘆葦毛竹林區(qū)技椏材等。若每年用料幾億噸，可以辦數(shù)以千計(jì)的工廠(chǎng)。
[0063]實(shí)施例2
[0064]25Mw的發(fā)電機(jī)組，每年燒26萬(wàn)噸竹柳，發(fā)電1.8億度產(chǎn)生蒸汽26萬(wàn)噸，
[0065]其總收入:電力1.8億度X0.75元/度=1.35億元/年
[0066]蒸汽26萬(wàn)噸xl20元/T = 0.312億元/年(由紙付費(fèi))
[0067]合計(jì)1.662億元/年
[0068]總支出:原料26萬(wàn)噸X350元/噸=0.91億元/年
[0069]設(shè)備折舊0.2億元
[0070]人工及管理費(fèi)0.2億元/年
[0071]合計(jì)1.31億元/年
[0072]收支相抵1438萬(wàn)元/年
[0073]漂白漿的生產(chǎn) :
[0074]支出:
[0075]每年生產(chǎn)6萬(wàn)噸，用竹柳7萬(wàn)噸X350元/t = 2450萬(wàn)元/年
[0076]用電3000萬(wàn)度x0.75元/度=2250萬(wàn)元/年
[0077]用蒸汽26萬(wàn)噸xl20元/T = 3120萬(wàn)元/年
[0078]尿素4000 噸 X1500 元/T = 600 萬(wàn)元 / 年
[0079]過(guò)氧化氫酶等助劑600萬(wàn)元/年
[0080]磷酸500T X4800 = 240 萬(wàn)元 / 年
[0081]雙氧水8700T X1500 = 1300 萬(wàn)元
[0082]折舊費(fèi)1500萬(wàn)元
[0083]人工及管理費(fèi)用2000萬(wàn)元
[0084]合計(jì)1.4億元
[0085]收入
[0086]漂白衆(zhòng)柏或紙品6萬(wàn)噸X5000元/T = 3億元
[0087]收支相抵3-1.4=1.6億元/年
[0088]該循環(huán)経濟(jì)企業(yè)年收入1.74億元是一個(gè)高收入項(xiàng)目
[0089]有機(jī)氮鉀磷液面肥
[0090]來(lái)自秸桿中的15%的熱水溶出物是小分子量有機(jī)物，經(jīng)氧化轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸和尿素反應(yīng)生成有機(jī)酸胺。
[0091]磷酸溶解草木灰中的鉀磷生成的ΚΗ2Ρ04。和洗漿水全部進(jìn)入貯水池，每日用灑水車(chē)運(yùn)至竹柳種植地，輪流無(wú)償噴灑氮磷鉀液面肥使之茂盛生長(zhǎng)。
[0092]我國(guó)鹽堿地有5億畝，潛力十分巨大是解決生物質(zhì)發(fā)電能源的重要途徑，每4萬(wàn)畝鹽堿地可采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的方法建立一家企業(yè)，有望發(fā)展出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的能源+紙漿的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。屜時(shí)發(fā)電不用煤造紙不伐樹(shù)將成為現(xiàn)實(shí)。圍饒著大批循環(huán)經(jīng)濟(jì)的企業(yè)要有大量人口就業(yè)，形成新的城鎮(zhèn)，大力推進(jìn)了我國(guó)實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化的進(jìn)程。
【權(quán)利要求】
1.生物質(zhì)發(fā)電、制漿和制液面肥，相互結(jié)合的生產(chǎn)方法是指: 發(fā)電所產(chǎn)生的蒸汽，供給制漿造紙和制液面肥使用，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)； 生物質(zhì)含有約15 %的熱水溶出物，都是小分子量的有機(jī)物，在氧化法制漿中被氧化為有機(jī)酸，用做制有機(jī)液面肥的原料； 生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)生的草木灰，含有碳酸鉀和磷酸鹽，用含磷酸的沸水溶出并過(guò)濾，把所得KH2PO4水溶液做液面肥的原料； 用洗漿水沖稀液面肥，噴灑竹柳使其更加高產(chǎn)。
【文檔編號(hào)】C05F11/00GK103966879SQ201410210982
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】袁志平 申請(qǐng)人:袁志平