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作品名称：“光热同驱”—生物质聚光集热增效固体热载体热解炭油联产装备
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：绿能双驱队
队伍编号：201047
参赛学生：刘佩昂赵旭赵文杰
指导老师：李治宇
投票日期：2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明

作品内容简介
“碳达峰、碳中和”是我国发展必须实现的目标，生物质通过热解转化为“油、气、炭”等高价值产品，既实现农业固废的大规模消纳，又减少煤、天然气等化石能源的用量。但传统热解工艺面临加热效率低、污染重的问题，本作品拟设计一种生物质聚光集热增效固体热载体热解炭油联产装备，利用我国丰富的太阳能资源辅助供热，提升生物质热解效率。
该装备主要包括螺旋生物质快速热解反应器、太阳能辅助加热系统、热载体循环加热利用装置、热解气快速冷凝液化系统等。利用抛物面聚光太阳能线性集热器进行辅助加热，陶瓷球作为热载体和润滑介质，具有双重功能作用，在稳定加热生物质的同时，防止因物料积聚而阻塞反应器，实现生物质连续稳定高效热解。产生的热解气进入快速冷凝系统，转化为高品质生物油，为后续高品质液体燃料的制备奠定基础。与传统的反应工艺相比，新工艺能够充分利用生物质能和太阳能，并制造出高质量的“油、气、炭”等高价值产品。

作品主要创新点
1.提出预热过的陶瓷球作为载热、润滑介质的新思路，防止螺旋输送热解反应器中反应物的堆积使反应器堵塞，实现连续稳定的生物质热裂解反应。
2.设计新型的立体螺旋输送热解反应器，结构简单紧凑、热能损耗少、热解效率高。对生物质粉热裂解更充分，且便于控制反应时间，适应不同生物质原料的热解要求。
3.创新抛物面聚光太阳能线性集热器辅助加热技术，利用“可再生能源”制备可替代化石燃料的“可再生能源”，节省资源，减少污染。

作品推广应用价值
经济价值：本装置设计处理量为10吨/天，产生生物油0.8吨/天（收益5600元），生物炭3吨/天（收益4500元），除去原料、人工和运行成本共计6000元，每天产生4000元净收益。装置落地后，90天回收成本，年利润达120万元。
技术价值：生物质热解技术，实现农林废弃物高效转化为高附加值能源产品。其技术价值在于创新资源利用方式，减少环境污染，促进能源结构转型，为可持续发展提供关键技术支撑，展现出强大的应用潜力和市场前景。