還依次連接 有氣固分離單元14、煤氣凈化單元16。這樣，來自催化氣化單元10的氣體粗產物首先進行 氣固分離，并將分離的粉塵返回到催化氣化單元10中重新參與氣化反應，分離后的粗煤氣 則進入煤氣凈化單元16,經過煤氣凈化處理后，將處理所得的含有機物和/或見1 3的廢水、 以及CO2廢氣供應到微藻養(yǎng)殖單元60中。
[0055] 在煤氣凈化單元16之后還連接有甲烷化或多聯(lián)產單元18,這樣，經過煤氣凈化單 元16凈化處理后的富含甲烷的煤氣進入甲烷化或多聯(lián)產單元18中發(fā)生甲烷化反應，生成 甲烷、甲醇、二甲醚等氣體，由此產生的甲醇可以直接供應到生物柴油制備單元20中。
[0056] 微藻養(yǎng)殖單元60通過藻油提取單元70與生物柴油制備單元20相連，這樣，來自 微藻養(yǎng)殖單元60的微藻在藻油提取單元70中經過干燥、藻油提取等處理得到藻油，所得到 的藻油可供應到生物柴油制備單元20中用作制備生物柴油的原料。
[0057] 在生物柴油制備單元20中，來自甲烷化或多聯(lián)產單元18的甲醇和來自微藻養(yǎng)殖 單元60的藻油在含堿灰渣的催化作用下發(fā)生酯交換反應從而生成生物柴油。
[0058] 如圖3所示，這一含堿灰渣再利用系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了催化氣化系統(tǒng)的零排放：含 堿灰渣被供應到生物柴油制備單元20中用作催化酯交換反應的固體催化劑；催化氣化單 元10產生的氣體產物經過氣固分離、煤氣凈化處理得到純度較高的天然氣，其中，處理過 程中，氣體產物夾帶的粉塵再次返回到催化氣化單元10中繼續(xù)氣化反應，夾雜的硫化氫用 于生產硫磺，夾雜的有機物、氨、水與二氧化碳被通入微藻養(yǎng)殖單元60中用作營養(yǎng)成分， CO、H2等氣體則被供應到甲烷化或多聯(lián)產單元18中并將得到的甲醇供應到生物柴油制備單 元20用作原料，至此，各階段的中間產物都得到了有效地資源化利用，整個系統(tǒng)在運行過 程中沒有將有毒有害的物質排放到環(huán)境中危害環(huán)境，同時促進了系統(tǒng)的連續(xù)化運行，并提 高了系統(tǒng)的經濟性。
[0059] 圖4為本實用新型實施例提供的另一種含堿灰渣再利用系統(tǒng)，與圖3相比，同樣實 現(xiàn)了催化氣化系統(tǒng)的零排放，不同的是，微藻處理單元被配置為對微藻進行干燥處理的微 藻干燥單元80,催化氣化單元10通過激冷單元30與含堿灰澄預處理單元30相連。由于 圖4的具體流程與圖3所示的含堿灰渣再利用系統(tǒng)大致相似，因此本實用新型在此不再重 復贅述。
[0060] 為了進一步詳細說明本實用新型所述的含堿灰渣的再利用系統(tǒng)，下面以具體實施 例進行描述。
[0061] 實施例1
[0062] 具體地，實施例1分別包含有兩組并列的含堿灰渣再利用系統(tǒng)，分別為：
[0063] a)如圖1所示，含堿灰渣再利用系統(tǒng)包括催化氣化單元10。其中，煤粉經進料單 元進入催化氣化單元10,在催化劑碳酸鉀的作用下與氣化劑發(fā)生氣化反應，生成CH4、CO、H2 等有效氣體成分以及CO2、少量的H2S和冊13等其他對環(huán)境有害的氣體成分，其中，催化氣化 單元10為氣化爐，氣化爐10中的反應溫度為600~800°C，壓力為0~4MPa。
[0064] 在氣化爐10之后連接有催化劑回收單元40。氣化爐10氣化后的含堿灰渣中富含 催化劑，經渣斗排出后首先可在催化劑回收單元40中經水洗回收部分可溶性催化劑，所回 收的催化劑重新負載到煤粉顆粒上通入氣化爐10中再次進行催化氣化反應，剩余的含堿 灰澄則進入含堿灰澄預處理單元30。
[0065] 含堿灰渣預處理單元30連接在催化劑回收單元40之后，用于接收剩余的含堿灰 渣。在含堿灰渣預處理單元30中，首先在二氧化碳氣體作用下，將灰渣中以硫化鉀、硅酸鉀 等無催化活性或催化活性較弱的K存在形式轉化為碳酸鉀，之后再經粉碎干燥處理后作為 含堿固體催化劑通入生物柴油制備單元20中。
[0066] 生物柴油制備單元20連接在含堿灰渣預處理單元30之后，被配置為酯交換反應 裝置。在生物柴油制備單元20中，甲醇同動植物油脂在上述含堿固體催化劑的作用下發(fā)生 酯交換反應，產物經分離裝置21分離后得到生物柴油；其中，酯交換反應過程中，碳酸鉀質 量為藻油質量的5-30%，并且控制甲醇同藻油摩爾比為5-15,反應溫度50-80°C，反應時間 0? 5_5h〇
[0067] b)如圖1所示，含堿灰渣再利用系統(tǒng)包括催化氣化單元10。其中，煤粉經進料單 元進入氣化爐10,在催化劑的作用下與氣化劑發(fā)生氣化反應，生成CH4,CO,H2等有效氣體成 分及CO2、少量的H2S和NH3等對環(huán)境有害的其它氣體，其中，氣化爐10的反應溫度為600~ 800°C，壓力為0~4MPa。
[0068] 在氣化爐10之后連接有激冷單元50。氣化爐10排出的灰渣首先在激冷單元50 中通過噴灑水進行激冷處理，得到粒徑更細、孔道更豐富、比表面積更大的含堿灰渣顆粒。
[0069] 隨后在含堿灰渣預處理單元30中，通入二氧化碳氣體，使灰渣中的K更多地以碳 酸鉀形式均勻分布于具有多孔結構的灰渣骨架上，然后可以經過粉碎干燥處理后作為含堿 固體催化劑通入酯交換反應裝置中國催化酯交換反應生產生物柴油。
[0070] 具體地，在上述反應條件下運行本實用新型所述含堿灰渣再利用系統(tǒng)，分別對比 了以純碳酸鉀作為催化劑和以催化氣化后的含堿灰渣（碳酸鉀的質量為藻油質量的5%、 15%、30% )作為催化劑時對生物柴油產率以及對催化劑與生物柴油產品的分離程度的影 響，結果如表1所示。
[0071] 表1 :采用純碳酸鉀作為催化劑及采用含堿灰渣作為固體堿催化劑對催化酯交換 反應的催化性能
[0072]
[0073] 實施例2
[0074] 如圖2所示，含堿灰渣再利用系統(tǒng)具體可以包括：
[0075] 煤粉與催化劑的水溶液在催化劑配置單元12中進行混合浸漬，使用攪拌器將混 合后的漿液進行攪拌。催化劑與煤粉的配比可以為2~20%。將該混合漿液進行脫水干燥 處理后將得到的煤粉送入進料單元11。一般情況下將原煤磨制為煤粉，篩分處理至適宜粒 徑（0~10mm)，所采用的原煤可以為煙煤、次煙煤、無煙煤或褐煤。
[0076] 煤粉經過常壓料倉IIa和高壓料倉IIb后進入給料設備，在給料設備的作用下，煤 粉被送入催化氣化單元10進行氣化反應。給料設備的壓力可以在〇~5兆帕之間，給料設 備的壓力與催化氣化單元10的壓力差可以在〇. 02~0. 1兆帕之間。
[0077] 催化氣化單元10為氣化爐，用于煤粉與氣化劑在催化劑的作用下發(fā)生氣化反應 這里，催化劑可以采用堿金屬、堿土金屬的碳酸鹽、氫氧化物及共熔鹽混合物，堿金屬、堿土 金屬的碳酸鹽、氫氧化物與過渡金屬的混合物，造紙廢液、工業(yè)廢堿、草木灰等；氣化劑為過 熱蒸汽，或〇2、CO、H2、C02*的至少一種與過熱蒸汽的混合氣體，經氣化爐下部分布板通入氣 化爐10中。氣化產物包括：甲烷、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氨氣、粉塵等從氣化爐 10頂部排出。氣化爐的操作溫度為600~800°C，在催化劑的作用下發(fā)生催化氣化、甲烷化 等反應，生成CH4，CO, 4等有效氣體成分。氣化爐10的壓力可以在0~5兆帕（MPa)之間。
[0078] 在氣化爐10之后連接有氣固分離單元14,用于將氣化爐10頂端出口氣體產物進 行氣固分離，并將分離出的粉塵返回氣化爐10再次進行氣化反應。氣固分離單元14可以 為多級旋風分離器。
[0079] 氣固分離單元14還與換熱設備15相連，用于將來自蒸汽產生裝置9的水蒸汽及 其他氣化劑與所述氣化爐10的出口氣體進行換熱，并將換熱后的過熱氣化劑送入氣化爐 10,溫度可以在300~600°C之間，氣化爐10利用該氣化劑進行氣化反應。鍋爐19具體用 于利用水處理系統(tǒng)送來的水產生水蒸汽。
[0080] 在換熱裝置15之后連接有用于對換熱后的粗煤氣進行凈化分離，出口煤氣中未 分解的水蒸汽夾雜一些有機物、氨等以液相形式冷凝下來，得到含有機物/氨的廢水。經煤 氣凈化工藝處理，可將氣化爐10出口氣體中二氧化碳及硫化氫等酸性氣體脫除，得到富含 甲烷的煤氣。
[0081] 在煤氣凈化單元16中脫除的硫化氫可用于生產硫磺；而在煤氣凈化單元16得到 的含有機物和/或氨的廢水、及富含二氧化碳的廢氣混合微藻生長需要的其他營養(yǎng)成分被 配成培養(yǎng)液通入微藻養(yǎng)殖單元60,其中，二氧化碳可作為微藻光合作用的碳源，而廢水中 氨、有機物等可以作為微藻生長所需的營養(yǎng)物質，能夠促進微藻的生長，同時提高二氧化碳 的吸收利用效率。選擇養(yǎng)殖的藻類可以為裸藻、綠藻、輪藻、金藻、甲藻、紅藻、硅藻、衣藻、黃 藻、褐藻或藍藻，優(yōu)選含油量較高的藻類，如小球藻、葡萄藻等。
[0082] 在煤氣凈化單元16之后連接有氣體分離單元17,用于對富含甲烷的煤氣進行再 次分離，并且分離后得到的純度較高的甲烷可作為產品氣被收集，而分離出的CO、H2等氣體 被供應到甲烷化及合成氣多聯(lián)產單元18中，從而得到管道等級的天然氣及甲醇、二甲醚等 化工產品，并且所得到的甲醇可直接被供應到生物柴油制備單元20中。
[0083] 微藻養(yǎng)殖單元60得到的微藻可經脫水、干燥或藻油提取后將得到的藻粉或藻油 通入生物柴油制備單元20。
[0084] 另一方面