本技術(shù)涉及水煤漿生產(chǎn)，具體為一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水煤漿是煤炭清潔利用的重要途徑之一，不僅可以作為代油燃料發(fā)揮燃燒供能的作用，還可以作為基礎原料通過氣化生產(chǎn)乙二醇、烯烴等化學品。此外，在水煤漿體系中引入生物質(zhì)可以進一步強化其綠色高效的特性，這一技術(shù)近年來已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

2、水煤漿是由原料煤、水和添加劑通過物理加工所得，需要具備高濃度、粒度合格、較低的表觀粘度、良好的流動性和高穩(wěn)定性等特性，以滿足工藝生產(chǎn)中儲存、輸送和霧化的性能需求。然而，天然生物質(zhì)內(nèi)主要含有纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等成分，其中纖維素和半纖維素含有大量親水羥基，容易束縛煤漿中的自由水，從而對漿體產(chǎn)生不利影響，生物質(zhì)和原料煤難以共成漿，因此至今為止生物質(zhì)水煤漿技術(shù)一直未得到大規(guī)模工業(yè)應用。

3、目前，生物質(zhì)能源行業(yè)通過粉碎擠壓造粒成型技術(shù)將農(nóng)業(yè)廢棄物如稻殼、秸稈、木竹材加工邊角加工成高密度低水分的生物質(zhì)顆粒。然后使用生物質(zhì)顆粒通過粉煤氣化技術(shù)生產(chǎn)高溫高壓粗煤氣，摻混比例在5-10％。然而，此工藝路徑中需要將生物質(zhì)原料通過干燥、粉碎、擠壓等工序進行預處理，工藝復雜且消耗較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包括用于實現(xiàn)生物質(zhì)進行液化的生物質(zhì)液化單元；對前述生物質(zhì)液化單元中的液化生物質(zhì)進行改性的木質(zhì)素改性單元；木質(zhì)素改性單元、磨煤水管道以及原料煤儲倉分別與磨煤相連，磨煤機與用于燃燒的氣化爐相連。

4、本實用新型的有益效果為：本實用新型摒棄了傳統(tǒng)的工藝路線，通過化學方法對生物質(zhì)進行改性，破壞生物質(zhì)中原有的細胞結(jié)構(gòu)，并改善纖維素、木質(zhì)素、半纖維素的親水性，使得生物質(zhì)和原料煤能夠共成漿；從而達到提高生物質(zhì)利用率，降低生產(chǎn)成本的特點。

5、優(yōu)選的，所述的生物質(zhì)液化單元包括堿液制備部以及生物質(zhì)原料預處理部，堿液制備部、生物質(zhì)原料預處理部以及亞硫酸鈉儲罐分別與蒸汽爆破反應釜相連，蒸汽爆破反應釜通過液化生物質(zhì)預處理部與木質(zhì)素改性單元相連。

6、優(yōu)選的，所述的堿液制備部包括堿液儲罐以及脫鹽水管道，堿液儲罐通過卸料泵與堿液槽相連；脫鹽水管道分別與堿液槽和蒸汽爆破反應釜相連；堿液槽通過加堿泵與蒸汽爆破反應釜相連。

7、優(yōu)選的，所述的生物質(zhì)原料預處理部包括生物質(zhì)原料儲罐，生物質(zhì)原料儲罐依次通過破碎機、生物質(zhì)粉料倉和螺旋輸送機與蒸汽爆破反應釜相連。

8、優(yōu)選的，所述的液化生物質(zhì)預處理部包括與蒸汽爆破反應釜出口相連的儲料罐，儲料罐通過第一計量泵和蒸汽加熱器與木質(zhì)素改性單元相連。

9、優(yōu)選的，所述的木質(zhì)素改性單元包括磺化反應部，磺化反應部、液化生物質(zhì)預處理部以及甲醛儲罐分別與改性反應釜相連，改性反應釜的出口通過改性生物質(zhì)緩沖罐與磨煤機相連。

10、優(yōu)選的，所述的液化生物質(zhì)預處理部包括丙酮儲罐以及磺化劑儲罐，丙酮儲罐以及磺化劑儲罐分別與磺化反應釜相連，磺化反應釜的出口通過磺化反應緩沖罐以及第二計量泵與改性反應釜的進口相連。

11、按照上述方案制成的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，本實用新型摒棄了傳統(tǒng)的工藝路線，通過對生物質(zhì)進行液化，破壞其細胞結(jié)構(gòu)和復雜的孔隙結(jié)構(gòu)從而釋放其中的吸附水，以自由水的形式存在，提高生物質(zhì)水煤漿的煤漿濃度和成漿性；進一步地，對充分液化的生物質(zhì)進行改性，液化后的生物質(zhì)可以更好地被改性，且改性后的木質(zhì)素可以作為水煤漿添加劑進行使用；其與傳統(tǒng)技術(shù)相比不需要研磨和干燥，所以適配生物質(zhì)的低可磨指數(shù)、高含水、低堆密度的缺點，可以使用稻殼、秸稈、羽毛、糠醛渣等大多農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)，擴大了生物質(zhì)原料的范圍；同時通過改性后的木質(zhì)素作為水煤漿添加劑中的分散劑使用，降低了水煤漿的生產(chǎn)成本；更進一步地，由于生物質(zhì)占比高，通過對整體生物質(zhì)進行化學改性，破壞了其細胞結(jié)構(gòu)，改善了主要成分的親水性，能夠?qū)⑸镔|(zhì)對成漿性的影響降至最低，從而提高使用量；具有減少原料煤的消耗、降低生產(chǎn)成本、減少氧化物的排放和提高生物質(zhì)利用效率的特點。

技術(shù)特征：

1.一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)至少包括用于實現(xiàn)生物質(zhì)進行液化的生物質(zhì)液化單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的生物質(zhì)液化單元包括堿液制備部以及生物質(zhì)原料預處理部，堿液制備部、生物質(zhì)原料預處理部以及亞硫酸鈉儲罐(6)分別與蒸汽爆破反應釜(7)相連，蒸汽爆破反應釜(7)通過液化生物質(zhì)預處理部與木質(zhì)素改性單元相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的堿液制備部包括堿液儲罐(2)以及脫鹽水管道(1)，

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的生物質(zhì)原料預處理部包括生物質(zhì)原料儲罐(8)，生物質(zhì)原料儲罐(8)依次通過破碎機(9)、生物質(zhì)粉料倉(10)和螺旋輸送機(11)與蒸汽爆破反應釜(7)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的液化生物質(zhì)預處理部包括與蒸汽爆破反應釜(7)出口相連的儲料罐(12)，儲料罐(12)通過第一計量泵(13)和蒸汽加熱器(14)與木質(zhì)素改性單元相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的木質(zhì)素改性單元包括磺化反應部，磺化反應部、液化生物質(zhì)預處理部以及甲醛儲罐(16)分別與改性反應釜(15)相連，改性反應釜(15)的出口通過改性生物質(zhì)緩沖罐(22)與磨煤機(23)相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的液化生物質(zhì)預處理部包括丙酮儲罐(20)以及磺化劑儲罐(21)，丙酮儲罐(20)以及磺化劑儲罐(21)分別與磺化反應釜(19)相連，磺化反應釜(19)的出口通過磺化反應緩沖罐(18)以及第二計量泵(17)與改性反應釜(15)的進口相連。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種生物質(zhì)水煤漿的生產(chǎn)系統(tǒng)；該系統(tǒng)至少包括用于實現(xiàn)生物質(zhì)進行液化的生物質(zhì)液化單元；對前述生物質(zhì)液化單元中的液化生物質(zhì)進行改性的木質(zhì)素改性單元；木質(zhì)素改性單元、磨煤水管道以及原料煤儲倉分別與磨煤相連，磨煤機與用于燃燒的氣化爐相連；具有減少原料煤的消耗、降低生產(chǎn)成本、減少氧化物的排放和提高生物質(zhì)利用效率的特點。

技術(shù)研發(fā)人員：顧朝暉,張皜昊,王洪營,孟雪,陳佳俊,馬軍志,李建華,劉道寬
受保護的技術(shù)使用者：河南心連心化學工業(yè)集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240430
技術(shù)公布日：2025/1/28