單元40可以被配置為對含堿灰渣進行水洗以回收部分可溶性堿 金屬化合物和/或堿土金屬化合物。
[0032] 這樣，通過催化劑回收單元40可以回收部分可溶性催化劑，從而可以調(diào)整含堿灰 渣中堿的含量；而且回收的部分可溶性催化劑還可以再次與煤粉混合并被供應(yīng)至催化氣化 單元10中，從而提高了催化氣化系統(tǒng)的經(jīng)濟性。
[0033] 例如，若在催化氣化單元10中使用的含堿催化劑為含鉀化合物，催化氣化后產(chǎn)生 鉀含量很高的含堿灰渣，含堿灰渣首先在催化劑回收單元40中經(jīng)水洗回收部分可溶性含 鉀化合物，殘余的含堿灰渣中仍存留部分碳酸鉀、硅鋁酸鉀、硫化鉀、硅酸鉀等含鉀化合物， 在含堿灰渣預(yù)處理單元30中經(jīng)由CO2活化預(yù)處理，將灰渣中以硅鋁酸鉀、硫化鉀、硅酸鉀等 無催化活性或催化活性較弱的鉀存在形式轉(zhuǎn)化為碳酸鉀，之后再經(jīng)粉碎、干燥處理后被供 應(yīng)到生物柴油制備單元20中用作固體含堿催化劑。生物柴油制備單元20中含堿灰渣的添 加量根據(jù)灰澄中鉀的量進行確定，一般控制碳酸鉀質(zhì)量為油脂質(zhì)量的5-30 %。
[0034] 在本實用新型實施例中，如圖1所示，催化氣化單元10還可以通過激冷單元50與 含堿灰渣預(yù)處理單元30相連，其中，激冷單元50被配置為對來自催化氣化單元10的含堿 灰渣進行激冷。在激冷單元50中通過噴灑水對高溫含堿灰渣進行激冷處理，高溫的含堿灰 渣遇水激冷后可以粉碎地粒徑更細、孔道更豐富、比表面積更大，從而有利于提高酯交換反 應(yīng)的催化效率。
[0035] 此后，可以在含堿灰渣預(yù)處理單元30中經(jīng)由0)2氣體活化、粉碎、干燥處理，使灰 渣中的堿金屬和/或堿土金屬化合物更多以碳酸鹽形式均勻分布于具有多孔結(jié)構(gòu)的灰渣 骨架上，這樣，處理后的含堿灰渣對催化酯交換反應(yīng)具有更加高效的催化效率。
[0036] 如圖2所示，所述含堿灰渣再利用系統(tǒng)還可以包括與催化氣化單元10相連的微藻 養(yǎng)殖單元60,其中，催化氣化單元10產(chǎn)生的廢氣、廢水被供應(yīng)至微藻養(yǎng)殖單元60。
[0037] 這樣，催化氣化單元10產(chǎn)生的廢水、廢氣等作為微藻養(yǎng)殖所需的營養(yǎng)成分與其它 營養(yǎng)成分一起被供應(yīng)到微藻養(yǎng)殖單元60,從而有效地回收利用了這些廢水、廢氣，進一步實 現(xiàn)了資源化利用并進一步減少了空氣污染。
[0038] 優(yōu)選地，如圖2所示，微藻養(yǎng)殖單元60還與生物柴油制備單元20相連，并且，微藻 養(yǎng)殖單元60生產(chǎn)的微藻被供應(yīng)至生物柴油制備單元20。在該實施例中，催化氣化單元10、 微藻養(yǎng)殖單元60以及生物柴油制備單元20相互聯(lián)系，構(gòu)成一個資源充分利用的系統(tǒng)：催化 氣化單元10產(chǎn)生的廢水、廢氣作為微藻養(yǎng)殖單元60的原料用于生產(chǎn)微藻，生產(chǎn)出來的微藻 被供應(yīng)至生物柴油制備單元20中，并在催化氣化單元10產(chǎn)生的含堿灰渣的催化作用下通 過酯交換反應(yīng)生成生物柴油。
[0039] 在本實用新型實施例中，催化氣化單元10可以通過煤氣凈化單元16與微藻養(yǎng)殖 單元60相連，并且，煤氣凈化單元16單元被配置為對來自催化氣化單元10的氣體進行凈 化分離并將得到的含有機物和/或氨的廢水、以及二氧化碳廢氣供應(yīng)至微藻養(yǎng)殖單元60。
[0040] 具體地，催化氣化過程產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物包括CH4、CO、H2，以及C02、H2S和NH3,經(jīng)煤氣 凈化單元16凈化處理后，粗煤氣中0)2及H2S等酸性氣體會被脫除，其中，被脫除的H2S可 用于生產(chǎn)硫磺，而被脫除的富含CO2的廢氣能夠被供應(yīng)到微藻養(yǎng)殖單元60中用于微藻生長 所需的碳源；此外，粗煤氣中未分解的水蒸汽夾雜的一些有機物、NH3等會以液相形式冷凝 下來，從而得到含有機物和/或氨的廢水，并被供應(yīng)到微藻養(yǎng)殖單元60,用于微藻生長需要 的其他營養(yǎng)成分。
[0041] 進一步地，催化氣化單元10可以通過氣固分離單元14與煤氣凈化單元16相連。 催化氣化單元10排出的氣體產(chǎn)物中會夾帶有粉塵，氣固分離單元14可以被配置為將來自 催化氣化單元10的氣體粗產(chǎn)物進行氣固分離，將分離出的粉塵返回至催化氣化單元10再 次進行氣化反應(yīng)，并將分離后的粗煤氣輸送至煤氣凈化單元16中。氣固分離單元14例如 可以是單級或多級旋風分離器。
[0042] 這樣，在如圖2所示的含堿灰渣再利用系統(tǒng)中，實現(xiàn)了催化氣化系統(tǒng)的零排放，有 效解決了煤催化氣化過程中溫室氣體和廢水的排放問題。
[0043] 具體地，在圖2所示的含堿灰渣再利用系統(tǒng)中，各階段的產(chǎn)物要么供應(yīng)至下游單 元中，如含堿灰渣用作生物柴油制備單元20的固體催化劑、硫化氫用于制作硫磺、含有機 物和/或氨的廢水以及CO2廢氣被供應(yīng)至微藻養(yǎng)殖單元60用作微藻所需的營養(yǎng)成分；要 么返回至上游單元中再次使用，如氣固分離單元14分離出的粉塵再次進入催化氣化單元 10、經(jīng)由催化劑回收處理單元40部分回收的催化劑再次進入催化氣化單元10,整個運行過 程中各階段的中間產(chǎn)物都得到了有效的資源化利用，而沒有有毒有害的物質(zhì)被排放到環(huán)境 中。
[0044] 優(yōu)選地，如圖2所示，催化氣化單元10還可以通過甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)單元18與生物 柴油制備單元20相連，甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)單元18被配置為將來自催化氣化單元10的氣體進 行甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)并將得到的甲醇供應(yīng)至生物柴油制備單元20。
[0045] 其中，在甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)單元18中，催化氣化單元10產(chǎn)生的CO和H2等氣體通過 甲烷化反應(yīng)或多聯(lián)產(chǎn)反應(yīng)生成天然氣、甲醇、二甲醚等氣體。在本實施例中，可以直接將這 些甲醇用作酯交換反應(yīng)的原料。
[0046] 具體地，催化氣化單元10可以依次經(jīng)由煤氣凈化單元16、氣體分離單元17與甲烷 化或多聯(lián)產(chǎn)單元18相連，氣體分離單元17被配置為對凈化后的富含甲烷的煤氣進行分離， 將分離得到的CO和H2供應(yīng)到甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)單元18。這樣，進一步對粗煤氣進行了分離 純化，并且將CO和4等供應(yīng)到甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)單元18用作生產(chǎn)甲烷的原料，并從中得到 了甲醇，所得到的甲醇又可以被供應(yīng)到生物柴油制備單元20中用作原料。
[0047] 可以理解的是，在催化氣化單元10、氣固分離單元14、煤氣凈化單元16、氣體分離 單元17和甲烷化或多聯(lián)產(chǎn)單元18中，在相互連接的兩個單元之間還可以連接有其他裝置， 進一步充分實現(xiàn)中間各階段所產(chǎn)生的各中間產(chǎn)物的有效資源化。例如，氣固分離單元14可 以通過換熱裝置15與煤氣凈化單元16相連，用于使來自蒸汽產(chǎn)生裝置19的水蒸汽及其他 氣化劑與催化氣化單元10的出口氣體進行換熱，并將換熱后的過熱氣化劑輸送至催化氣 化單元10,具體地，該過熱氣化劑的溫度可以在300~600°C之間。具體地，蒸汽產(chǎn)生裝置 19可以為鍋爐，以利用水處理系統(tǒng)輸送的水產(chǎn)生水蒸汽。
[0048] 如圖2所示，在催化氣化單元10之前還可以連接有進料單元11，進料單元11可 以包括：常壓料倉11a、高壓料倉Ilb和給料設(shè)備（未示出），用于使煤粉經(jīng)過常壓料倉Ila 和高壓料倉Ilb后進入給料設(shè)備，在給料設(shè)備的作用下將其輸送至催化氣化單元10從而進 行氣化反應(yīng)。具體地，給料設(shè)備的壓力可以在0~5兆帕之間，給料設(shè)備的壓力與催化氣化 單元10之間的壓力差可以在0. 02~0. 1兆帕之間。
[0049] 具體地，含堿灰渣再利用系統(tǒng)還可以包括與催化氣化單元10相連的催化劑配置 單元12,具體地，催化劑配置單元12可以通過進料單元11與催化氣化單元10相連，這樣， 煤粉與催化劑的水溶液按照一定配比在催化劑配置單元12中進行混合浸漬，并通過攪拌 器將混合后的漿液進行攪拌，然后經(jīng)干燥處理后由進料單元11被輸送至催化氣化單元10 中從而進行氣化反應(yīng)。
[0050] 優(yōu)選地，催化劑配置單元12還可以與催化劑回收單元40相連，催化劑回收單元40 還被配置為將回收的可溶性堿金屬化合物和/或堿土金屬化合物供應(yīng)至催化劑配置單元 12。
[0051] 有利的是，微藻養(yǎng)殖單元60可以直接將養(yǎng)殖的微藻供應(yīng)至生物柴油制備單元20， 也可先將養(yǎng)殖的微藻經(jīng)由處理再供應(yīng)至生物柴油制備單元20。
[0052] 具體地，微藻養(yǎng)殖單元60通過微藻處理單元與生物柴油制備單元20相連，微藻處 理單元被配置為從來自微藻養(yǎng)殖單元60的微藻中提取藻油、并將藻油供應(yīng)至生物柴油制 備單元20，或者被配置為對來自微藻養(yǎng)殖單元60的微藻進行干燥以形成藻粉、并將所述藻 粉供應(yīng)至生物柴油制備單元20。具體地，如圖3所示，微藻處理單元可以為藻油提取單元 70，或者如圖4所示，微藻處理單元還可以為微藻干燥單元80。
[0053]圖3所示為本實用新型實施例提供的另外一種含堿灰渣再利用系統(tǒng)，催化氣化單 元10依次通過催化劑回收單元40、含堿灰澄預(yù)處理單元30單元與生物柴油制備單元20相 連，這樣，來自催化氣化單元10的含堿灰澄首先經(jīng)由催化劑回收單元40進行水洗回收，并 將回收的部分催化劑輸送至催化劑配置單元中再次與煤混合并進入催化氣化單元10再次 催化煤的氣化反應(yīng)，而水洗后的含堿灰渣則進入到含堿灰渣預(yù)處理單元30,在含堿灰渣預(yù) 處理單元30中經(jīng)由二氧化碳氣體活化、干燥處理后將轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}形式的含堿催化劑供 應(yīng)至生物柴油制備單元20中。
[0054] 來自催化氣化單元10的氣體產(chǎn)物還可以經(jīng)由一系列的處理，并且處理過程中的 某些產(chǎn)物還可以得到充分利用。具體地，如圖3所示，在催化氣化單元10之后