科创中国
一种生物质分质分级热转化汽炭联产系统装置及其使用方法
发布时间: 2023-11-30
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新能源及节能技术
成果介绍
本技术提供了一种生物质分质分级热转化汽炭联产系统装置及其使用方法，所述系统装置包括气化燃烧系统、碳化系统、蒸汽锅炉系统与烟气净化排放系统，分别在气化燃烧系统与碳化系统开设第一生物质入口与第二生物质入口，并将碳化系统的碳化气出口与气化燃烧系统的碳化气入口相连接，使得本发明所述系统装置能够利用碳化系统产生生物炭和具有还原性的碳化气，气化燃烧系统利用碳化气进行过程控氮，实现低NOx排放，而气化燃烧系统产生的高温烟气反过来为碳化系统供热并产生蒸汽，从而实现生物质分质分级热转化汽炭联产的有益效果，还可以根据用户需求，在满足热量匹配的前提下，依据生物质质量与汽炭产品需求来调控碳化系统和气化燃烧系统。
成果亮点
本系统装置，通过控制气化燃烧系统与碳化系统实现生物质分质分级热转化汽炭联产，大大提高了生物质的综合利用率；还可以根据生物质原料的质量，调控碳化系统和气化燃烧系统，可以在汽炭联产过程中控制汽炭产品的品质，实现与用户需求的完美契合；实现碳化系统与气化燃烧系统的碳化气连接，可以将气化燃烧系统产生的还原性气化气和高温颗粒耦合具有还原性的碳化气，尤其是碳化气中强还原性的焦油组分，进而发生交互再燃并有效抑制NOx的生成，实现过程中对NOx原位控制，达到低NOx排放效果，节约脱硝成本，避免喷氨脱硝等尾部脱硝过程带来的诸如“氨逃逸”等二次污染；将碳化系统中产生的碳化气未经冷却直接高温输送到气化燃烧系统中进行高温燃烧，既能避免因焦油冷却损失所导致的能量浪费，又能规避焦油冷凝可能带来的环境污染风险；而且，通过碳化气利用实现的总体能量调配也有利于整体系统的热损失，从而提高生物质利用能效。
团队介绍
团队主要成员张光义，男，博士，博士生导师，2006年硕士研究生毕业，2010年博士毕业，博士毕业后先后在中国科学院过程工程研究生、北京工商大学工作，长期从事物质清洁能源化和
生物质危废处理处置与资源化的教学和科研工作，发表学术论文100余篇，全部被SCI、EI检索。主持国家重点研发、国家自然科学基金等科研项目十余项，获省部级科学技术进步奖2项，获授权中国发明专利10余项，服务了行业发展，其中研发的轻工生物质固废多污染物原位脱除新技术，实现了固废高值化利用和高效清洁能源化，产生明显的社会效益和经济效益。团队其他成员包括杨奇龙, 曾玺, 刘宣, 王彦林, 王芳, 张建岭, 李延松, 王文燕, 李小冬。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2024-10-22
席怀宝
菏泽市机电化学工程学会
理事长
综合评价
一、科技成果创新水平
技术创新性：该科技成果在生物质能源利用领域展现出了显著的创新性。通过分质分级热转化技术，实现了生物质的高效转化，同时联产蒸汽和生物炭，为生物质资源的综合利用提供了新的解决方案。
先进性：与传统的生物质利用技术相比，该成果在能源转化效率、产品质量、环保性能等方面具有明显的优势。采用先进的热转化工艺和设备，能够有效提高生物质的利用率，降低污染物排放。
可靠性：经过实验验证和实际应用测试，该科技成果表现出了较高的可靠性。系统运行稳定，能够满足不同规模的生物质处理需求，为产业化推广提供了有力的技术支持。
二、市场前景
应用领域广泛：生物质分质分级热转化汽炭联产系统装置可应用于工业供热、发电、农业土壤改良等多个领域。随着对可再生能源需求的不断增长和环保要求的日益严格，该技术具有广阔的市场前景。
政策支持：国家对生物质能源的发展给予了高度重视，出台了一系列政策鼓励生物质能源的开发和利用。该科技成果符合国家产业政策导向，有望获得政策支持和资金扶持。
市场竞争优势：该技术在成本、性能和环保等方面具有较强的市场竞争优势。与传统的化石能源相比，生物质能源具有可再生、环保等特点，能够满足市场对绿色能源的需求。
三、产业化路径
技术优化与升级：进一步加强技术研发，不断优化和升级热转化工艺和设备，提高能源转化效率和产品质量。同时，加强与高校、科研机构的合作，开展产学研合作项目，推动技术创新和成果转化。
建立示范项目：选择合适的地区建立生物质分质分级热转化汽炭联产系统示范项目，展示该技术的优势和应用效果。通过示范项目的推广，提高市场对该技术的认知度和接受度，为产业化发展奠定基础。
产业链整合：加强与生物质原料供应商、设备制造商、能源用户等产业链上下游企业的合作，整合产业链资源，形成完整的产业体系。通过产业链整合，降低生产成本，提高市场竞争力。
市场推广与营销：制定有效的市场推广策略，加强品牌建设和宣传推广。通过参加行业展会、举办技术交流会、发布产品宣传资料等方式，提高产品的知名度和市场占有率。同时，建立完善的售后服务体系，为用户提供优质的技术支持和服务。
四、投资风险与回报
投资风险：
技术风险：虽然该科技成果在技术创新方面具有一定的优势，但在产业化过程中仍可能面临技术难题和技术风险。例如，热转化工艺的稳定性、设备的可靠性等方面可能存在问题，需要不断进行技术优化和升级。
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