生物質(zhì)熱解炭、氣、油聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)熱裂解是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為固體焦炭、液體生物油及可燃?xì)怏w的技術(shù)，容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用，成為當(dāng)今世界可再生能源發(fā)展領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。然而影響熱裂解的因素很多，產(chǎn)物生物油難以直接利用，產(chǎn)品高值化利用較難等都成為制約生物質(zhì)快速熱裂解商業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸。本文從資源和經(jīng)濟(jì)可行性出發(fā)，選取木屑作為研究對(duì)象，對(duì)生物質(zhì)熱裂解制取焦炭、生物油和可燃?xì)膺M(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析。
　　 通過(guò)元素分析、工業(yè)分析以及熱

2、重紅外聯(lián)用分析等方法，對(duì)研究對(duì)象木屑進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)的剖析。將木屑在惰性氣氛下的熱失重過(guò)程分為干燥、主要熱裂解、炭化三個(gè)不同階段，對(duì)三個(gè)階段不同的紅外光譜圖分析木屑在不同階段氣體產(chǎn)物釋放的規(guī)律，為木屑熱裂解實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供參考。
　　 在進(jìn)料量為10kg/h的小型鼓泡式流化床熱裂解反應(yīng)系統(tǒng)上研究了不同熱解終溫對(duì)木屑熱解產(chǎn)物收集率和特性的影響。熱解產(chǎn)物收集率隨著溫度的變化呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，固體產(chǎn)物焦炭的收集率隨著溫度的升高而降低，

3、液體產(chǎn)物的收集率隨著溫度的升高而升高，但是當(dāng)升高到一定溫度時(shí)，收集率會(huì)隨著溫度的升高而逐漸下降。在熱解終溫為500℃條件下液體產(chǎn)物收集率最大為27.6wt％，此時(shí)固體產(chǎn)物的收集率為30.7wt％。
　　 對(duì)液體產(chǎn)物收集率最大時(shí)即熱解終溫500℃條件下制備的液體產(chǎn)物進(jìn)行理化特性分析。結(jié)果顯示，生物油的熱值比鍋爐燃油低，含氧量較高，如果用作燃油，需要進(jìn)一步的精制。熱解液體產(chǎn)物生物油的組分分析顯示，生物油是一種組分復(fù)雜的混合物，包含了

4、多種含氧化合物，如酸、醇、醛、酯、酮和酚等，碳原子數(shù)在2～10之間。
　　 對(duì)生物質(zhì)熱裂解過(guò)程中收集的焦炭，進(jìn)行了物理性質(zhì)和孔隙結(jié)構(gòu)的分析。結(jié)果表明生物質(zhì)熱裂解焦炭具有較高的熱值，可以作為燃料使用，且具備初步的孔隙結(jié)構(gòu)，具有制備活性炭的條件。
　　 通過(guò)計(jì)算500℃條件下生物質(zhì)熱裂解過(guò)程所需要的能量，結(jié)果顯示1kg木屑熱解所需要的能量為2412kJ。而木屑熱裂解產(chǎn)生的小分子可燃?xì)怏wCO、CH4、H2分別占混合氣體的11.