第4章 生物质热解技术
生物质热解技术

以生物质为载体的能量。 生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为
常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种 可再生能源。
2、生物质能的分类
传统生物质能
在发展中国家小规模应用的生物质能,主要包括农村生活用能 (薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其它农业生产的废弃物和畜禽粪便 等);
③ 当温度高于300℃时, 橡胶分解加快, 断裂出来的化学物质分子 量较小, 产生的油流动性较好, 而且透明
橡胶的热解处理
废轮胎高温热解靠外部加热使化学链打开, 有机物得以分 解或液化、汽化。热解温度在250℃~500℃范围内,当温 度高于250℃时, 破碎的轮胎分解出的液态油和气体随温度 升高而增加,400℃以上时依采用的方法不同, 液态油和固 态炭黑的产量随气体产量的增加而减少。
污染
无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小
研究报道表明,热解烟气量是焚烧的1/2,NO是焚 烧的1/2,HCl是焚烧的1/25,灰尘是焚烧的1/2。
3 热解的过程及产物
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分 子的键断裂,异构化和小分子的聚合等反应,最后生成各 种较小的分子。
供热方 式
➢直接加热 、间接加热
五
热解温 度不同
➢高温热解、中温热解、低温热解
热
解
热解炉 结构
➢固定床、移动床、流化床和旋转炉
工
艺 分
产物物 理形态
➢气化方式、液化方式、炭化方式
类 热解、
燃烧位 置
➢单塔式和双塔式
是否生 成炉渣
➢造渣型和非造渣型
第四章生物质热裂解技术

<1s <0.5s 2-30s
<10s 0.5~10s
高 非常高
中
高 高
>650 1000 400
500 1050
气 气 油
油 化学品
根据热裂解条件和产物的不同,生物质热裂解工艺主 要分为: 炭化、干馏、热裂解气化、热裂解液化等
?炭化
生物质放置在炭化设备中,通入少量空气进行热分解制取木炭的方法。
?热裂解液化
以制取液态生物油为主要目的的方法。
生物质热裂解技术的优点:
?生物质热裂解产物为燃气、焦油或半焦油,可以根据不同的 需要加以利用。 ?热裂解可以简化污染控制,生物质在无氧的或缺氧的条件下 热裂解时,NOx、SOx、HCl等污染物排放少,而且热裂解烟气 中灰分量小。 ?生物质中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在炭黑中, 可以从中回收金属,进一步减少环境污染。 ?热裂解可以处理不适于焚烧的生物质,如有毒有害医疗垃圾。
(4)液体生物油的收集
液体的收集一直以来都是整个热解过程中运行最困难的部分, 目前几乎所有的收集装置都不能很有效的收集。
这是因为裂解气产物中挥发分在冷却过程中与非冷凝性气体 形成了烟雾状的气溶胶形态,是一种由蒸汽、微米级的小颗 粒、带有极性分子的水蒸气分子组成的混合物,这种结构给 液体的收集带来困难。
?煅烧阶段( 450~500 oC)
木炭中的挥发质减少,固定碳含量增加
6.2 生物质热裂解的工艺类型
生物质热裂解制炭工艺
生物质热裂解液化工艺
制油
生物质热裂解制炭工艺
在有限制地供给少量氧气条件下,使木材在炭化装置中进行 热分解,制取木炭。
常用的炭化装置:炭窑64、移动式炭化炉65、果壳炭化炉66、 立式多槽炭化炉67、回转炉、流态化炉、多层炭化炉。
生物质热解技术

生物质压缩成型技术1 压缩成型原理生物质主要有纤维素、半纤维素和木质素组成。
木质素为光合作用形成的天然聚合体,具有复杂的三维结构,属于高分子化合物,它在植物中的含量一般为15%~30%。
木质素不是晶体,没有熔点但有软化点,当温度为70-110℃时开始软化,木质素有一定的黏度;在200-300℃呈熔融状、黏度高,此时施加一定的压力,增强分子间的内聚力,可将它与纤维素紧密粘接并与相邻颗粒互相黏结,使植物体变得致密均匀,体积大幅度减少,密度显著增加,当取消外部压力后,由于非弹性的纤维分子之间相互缠绕,一般不能恢复原来的结构和形状。
在冷却以后强度增加,成为成型燃料。
压缩时如果对生物质原料进行加热,有利于减少成型时的挤压力。
对于木质素含量较低的原料,在压缩成型过程中,可掺入少量的黏结剂,使成型燃料保持给定形状。
当加入黏结剂时,原料颗粒表面会形成吸附层,颗粒之间产生引力,使生物质粒子之间形成连锁的结构。
这种成型方法所需的压力较小,可供选择的黏结剂包括黏土、淀粉、糖蜜、植物油和造纸黑液等。
2 压缩成型生产工艺压缩成型技术按生产工艺分为黏结成型、压缩颗粒燃料和热压缩成型工艺,可制成棒状、块状、颗粒状等各种成型燃料。
生物质—-干燥—-粉碎—-调湿—-成型—-冷却—-成型燃料主要操作步骤如下:(1)干燥生物质的含水率在20%-40%之间,一般通过滚筒干燥机进行烘干,将原料的含水率降低至8%-10%。
如果原料太干,压缩过程中颗粒表面的炭化和龟裂有可能会引起自燃;而原料水分过高时,加热过程中产生的水蒸气就不能顺利排出,会增加体积,降低机械强度。
(2)粉碎木屑及稻壳等原料的粒度较小,经筛选后可直接使用。
而秸秆类原料则需通过粉碎机进行粉碎处理,通常使用锤片式粉碎机,粉碎的粒度由成型燃料的尺寸和成型工艺所决定。
(3)调湿加入一定量的水分后,可以使原料表面覆盖薄薄的一层液体,增加黏结力,便于压缩成型。
(4)成型生物质通过压缩成型,一般不使用添加剂,此时木质素充当了黏合剂。
生物质热解技术

生物质热解技术按温度,升温速率,固定停留时间(反应时间)和颗粒大小等实验条件可将热解分为炭化(慢热解),快速热解和气化。
由于液体产物的诸多优点和随之而来的人们对其研究兴趣的日益高涨,对液体产物收率相对较高的快速热解技术的研究和应用越来越受到人们的重视。
快速热解过程在几秒或更短的时间内完成。
所以,化学反应,传热传质以及相变现象都起重要作用。
关键问题是使生物质颗粒只在极短的时间内处于较低温度(此种低温利于生成焦炭),然后一直处于热解过程最优温度。
要达到此目的的一种方法是使用小生物质颗粒(应用于流化床反应器),另一种方法是通过热源直接与生物质颗粒表面接触达到快速传热(这一方法应用于生物质烧蚀热解技术中)。
由众多实验研究得知,较低的加热温度和较长气体停留时间会有利于炭的生成,高温和较长停留时间会增加生物质转化为气体的量,中温和短停留时间对液体产物增加最有利。
秸秆发电商品化前景分析解决浪费性生物质能资源的唯一出路在于商品化。
生物质能秸秆发电技术,不仅为农村提供更多电力,更有意义的是将使生物质能资源的商品化成为可能,一方面农民可通过出售秸秆获得更多的收入;另一方面过去农村使用直接燃烧秸秆的方式进行炊事,要为秸秆的收集、运输、储存以及在直接燃烧时花费大量的时间和劳力。
如果能使用秸秆发电,农村使用更多的商品能源,农民将获得更多的时间从事生产性劳动,以尽早脱贫致富。
因此,将秸秆发电进行能源方式转化,是一件利国利民的好事。
1 生物质能秸秆发电的工艺流程农作物秸秆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料。
在这个领域丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂于1998年投入运行(Haslev,5Mw)。
此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mw。
1.1 秸秆的处理、输送和燃烧发电厂内建设两个独立的秸秆仓库。
生物质热解气化原理与技术

生物质热解气化原理与技术生物质热解气化是一种将生物质转化为可用气体燃料的技术。
生物质是指植物和动物的有机物质,如木材、农作物废弃物、动物粪便等。
热解气化是将生物质加热至高温,并在缺氧或氧气限制条件下进行分解,生成可燃气体和固体残渣的过程。
生物质热解气化的原理是通过热解和气化两个过程将生物质转化为气体燃料。
首先,生物质在高温下进行热解,热解过程中生物质的有机物质被分解为气体、液体和固体。
其中,气体主要是一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、甲烷(CH4)等。
液体主要是烃类物质,如醇类、酮类、醚类等。
固体残渣是热解过程中不能分解的物质,主要是炭质物质。
然后,热解产物在气化过程中被进一步转化为可用气体燃料。
气化是在缺氧或氧气限制条件下进行的,通过气化反应将热解产物中的固体炭质物质转化为一氧化碳和氢气。
气化过程中,氧气与炭质物质反应生成一氧化碳,同时一氧化碳与水蒸气反应生成氢气。
生物质热解气化技术具有以下几个优势。
首先,生物质是一种可再生能源,与化石燃料相比具有更低的碳排放。
生物质热解气化能够有效利用生物质资源,减少对化石燃料的依赖。
其次,生物质热解气化可以将生物质转化为多种气体燃料,具有较高的灵活性。
不同类型的生物质可以产生不同成分的气体燃料,可以根据需求进行选择和调整。
再次,生物质热解气化可以利用生物质的多级能量,通过热解气化过程可以同时产生气体、液体和固体燃料。
气体燃料可以直接用于燃烧或发电,液体燃料可以用于替代石油燃料,固体残渣可以用作肥料或再生能源的原料。
生物质热解气化技术的应用具有广泛的前景。
首先,生物质热解气化可以用于生物质能源的开发利用。
生物质能源是一种清洁、可再生的能源,可以用于代替传统的化石能源,减少对环境的污染。
其次,生物质热解气化可以用于生物质废弃物的处理。
农作物废弃物、木材废料等生物质废弃物在经过热解气化处理后可以转化为有用的气体燃料,同时还可以减少废弃物对环境的影响。
生物质热裂解技术

生物质热裂解技术概述摘要:生物质在慢速热裂解的情形下以得到炭为目的的炭化是一种有几千年历史的工艺,由于化工和能源等领域中新型反应工艺的不断开发,人们发现通过改变热裂解过程的温度、加热速率及停留时间等因素,可分别有效地最大化气体和液体产物产量,并且对所得产物进行相应的改性及优化后可用作其他多种用途。
本文简单介绍了生物质热裂解技术发展,对生物质热裂解技术的裂解机理、影响因素,以及生物质热裂解过程及产物组成因素进行概述。
关键词:生物质;热裂解;温度;升温速率前言:生物质通常是木材、竹材、灌木、野草、秸秆等植物纤维来源的天然有机材料(也包括甲壳素等动物来源的天然有机材料)的统称,其主要化学成分是纤维素、半纤维素和木质素,此外尚含有少量品种繁多的其它有机和无机物质。
通过生物质能转换技术可高效地利用生物质能源,生产各种清洁能源和化工产品,是一种对环境友好的可以替代化石能源的可再生的能源,可以有效减少有害气体及烟尘排放量和温室气体增加量,维系全球平衡,提高环境质量;较之其他新能源(如太阳能、风能、地热能及潮汐能等)生物质能源的开发转化技术较容易实现,既可利用生物质能的热能效应又可将简单的热效应充分转化为化学能、电能等高品位能源。
生物质热裂解是指生物质在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸汽等)存在或只提供有限氧的条件下,加热到500℃,通过热化学反应将物质大分子物质分解成较小分子的燃料物质的热化学转化技术方法,是目前国内外非常关注的新能源生产技术。
1 生物质热裂解技术简介及工艺类型生物质热裂解是指生物质在完全缺氧或有限氧提供条件下利用热能切断生物质大分子中碳氢化合物的化学键,使之转化为小分子物质的热降解,这种热解过程最终生成液体生物油、可燃气体和固体生物质炭三种,产物的比例根据不同的热裂解工艺和反应条件而发生变化。
生物热裂解的燃料能源转化率可达95.5%,最大限度地将生物质能量转化为能源产品,是生物质能利用技术的主要方法之一,且越来越得到重视,这是因为:○1热解技术对于原料的种类没有严格要求,城市固体废弃物(MSW),农业、林业废物都能气化。
生物质快速热解技术

生物质快速热解技术摘要:生物质能源是可再生能源的重要组成部分,有丰富的资源和低污染的特点,它的开发与利用已成为2l世纪研究的重要课题。
本文概述了生物质转化利用的方法,并重点阐述了生物质热化学转化法中的快速热解技术,同时综述了国内外快速热解反应器的现状,以度其产物——生物油的收集与特征分析,并提出了我国在快速热解研究方面应采取的有关措施。
生物质是地球上绿色植物通过光合作用获得的各种有机物质,它是以化学方式储存太阳能,也是以可再生形式储存在生物圈的碳。
主要包括林业生物质、农业废弃物、水生植物、能源作物、城市垃圾、有机废水和人、畜粪便等。
据统计,世界每年生物质产量约l460亿吨,其中农村每年的生物质产量就有300亿吨,而生物质的利用却仅占世界能源消耗总量的l4%,发达国家占3%,发展中国家占35%,是继石油、煤炭、天然气等化石能源之后,当今全球第四大能源。
但随着化石能源利用中产生诸如“酸雨”、“温室效应”等环境问题的日益突出,以及化石燃料本身可开采量的逐渐减少,生物质能源凭借其是一种环境友好型能源,及其利用中较低的SO、NO产出和CO净排放量为零等优点,引起了越来越多人的关注。
不言而喻,生物质能源将是未来可持续发展能源体系的重要组成部分,无论是从环境,还是从资源方面考虑,研究生物质能源的转化与利用都是一项迫在眉睫的重大课题。
1生物质转化利用方法1.1生物法或称为微生物法生物质(主要是农作物秸秆、粪便、有机废水等)在厌氧条件下发酵制得沼气,主要成分是甲烷;糖类、淀粉类原料水解发酵制取酒精。
1.2化学处理法生物质中的半纤维素在酸l生条件下加热水解获得重要的化工原料糠醛;利用稻壳生产白炭黑等。
1.3热化学转化法1.3.1热解生物质在隔绝或少量氧气的条件下,热解反应获得气体、固体、液体3类产品。
近几十年来国外研究开发了快速热解技术,即生物质瞬间热解制取液体燃料油,其得率高达70%以上,是一种很有开发前景的生物质应用技术。
生物质热解原理与技术

生物质热解原理与技术生物质热解是将生物质原料在高温、无氧或低氧气氛下加热分解的过程,其产物可以用于能源、化工等领域。
生物质热解技术被认为是一种可持续的能源生产方式,因为它可以利用可再生的生物质原料,减少对化石燃料的依赖,同时减少环境污染。
生物质热解的原理是利用热能将生物质原料中的有机物分解成气体、液体和固体三种产物。
生物质热解的反应过程可以分为三个阶段:干燥、热解和气化。
在干燥阶段,生物质原料中的水分被蒸发出来,此时生物质原料温度升高。
在热解阶段,生物质原料中的有机物开始分解,产生一些易挥发的产物,如水、酚等。
在气化阶段,生物质原料中的产物被进一步分解,产生大量的气体产物,如一氧化碳、二氧化碳和甲烷等。
生物质热解的技术包括固定床热解、旋转炉热解、流化床热解和微波热解等。
固定床热解是最常用的技术之一,它是将生物质原料放置在固定的床上,通过加热使其分解。
旋转炉热解则是通过旋转的方式将生物质原料加热分解。
流化床热解是将生物质原料放置在流化床中,通过气体流动使其分解。
微波热解则是利用微波加热生物质原料。
生物质热解的产物包括固体炭、液体油和气体。
固体炭可以用作固体燃料,液体油可以用于发电、加热和化工等领域,气体则可以用于发电或者制氢等领域。
生物质热解技术的优点是可以利用可再生的生物质原料,减少对化石燃料的依赖,同时减少环境污染。
但是,生物质热解技术也存在一些缺点,如生物质原料的供应不稳定、生产成本较高等问题。
生物质热解是一种可持续的能源生产方式,其原理是利用热能将生物质原料中的有机物分解成气体、液体和固体三种产物。
生物质热解技术具有广阔的应用前景,但是需要进一步完善技术和降低成本。
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4.2.2 生物质热解液化技术研究及开发现状
20世纪80年代初,加 拿大Waterloo大学开 始了以提高液体产率 为目标的循环流化床 研究,为现代快速、 闪速裂解提供了基础, 被公认为本领域中最 广泛深入的研究成果。
第4章 生物质热解技器-真空热解反应器 4.7.3 典型的快速热解反应器-旋转锥反应器 4.7.4 典型的快速热解反应器-流化床热解反应器 4.7.5 典型的快速热解反应器-热辐射反应器
4.2 生物质热裂解主要工艺比较
4.3 生物油技术发展历程 4.4 生物质热解技术工艺流程 4.5 生物质热解反应器分类 4.6 生物质热解液化主要装置对比 4.7 典型的快速热解反应器 4.7.1 典型的快速热解反应器-烧蚀涡流反应器 4.7.2 典型的快速热解反应器-真空热解反应器
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4.2.1 生物质热解液化工艺流程 焦炭和灰的分离 在生物质热解制油工艺中,一些细小的焦炭颗粒不可避免地 进入到生物油液体当中。研究表明:液体产物中的焦炭会导 致生物油不稳定,加快聚合过程,使生物油的粘度增大,从 而影响生物油的品质。 同时,生物质中几乎所有的灰分都保留在焦炭当中,而灰分 是影响生物质热解液体产物收率的重要因素,它的存在将大 大催化挥发成分的二次分解,所以分离焦炭也会影响分离灰 分。 分离焦炭除了采用热蒸汽过滤外,还可以通过液体过滤装置 (滤筒或过滤器等)来完成,目前,后者仍处于研究开发阶 段。焦炭的分离虽然很困难,但是对所有的系统而言都是必 不可少的。
目前进行的生物质热解制油技术研究中,针对第一类 和第三类的反应器的工作开展得相对较多,并取得了一 定的进展,这些反应器的成本较低且宜大型化,从而能 在工业上投入实际应用。
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4.3.2 典型的快速热解反应器-烧蚀涡流反应器(1) 典型的快速热解反应器 世界各国通过反应器的 设计、制造及工艺条件的 控制,开发了各种类型的 快速热解工艺,几种有代 表性的反应器如下:
烧蚀涡流反应器 (1995) 美国可再生能 源实验室(NREL)研制 出的烧蚀涡流反应器,其 流程如图所示。
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4.3.2 典型的快速热解反应器-烧蚀涡流反应器(1) 反应器正常运行时,生物质颗粒需要用速度为 40m/s的氮气或过热蒸汽流引射(夹带)沿切线方 向进入反应器管,生物质在此条件下受到高速离心 力的作用,导致生物质颗粒在受热的反器壁上的受 到高度烧蚀。烧蚀后,颗粒留在反应器壁上的生物 油膜迅速蒸发。如果生物质颗粒没有被完全转化, 可以通过特殊的固体循环回路循环反应。
升温速率
非常低 低 较高 高 高 非常高 中
最高温度/℃
400 600 650 <650 >650 1000 400
主要产物
炭 气、油、炭 油 油 气 气 油
高
500
油
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4.2 生物质热解工艺类型及研究现状 4.2.1 生物质热解液化工艺流程 生物质热解液化技术的 一般工艺流程由物料的干 燥、粉碎、热解、产物炭 和灰的分离、气态生物油 的冷却和生物油的收集等 几个部分组成。
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4.2.1 生物质热解液化工艺流程 热裂解反应器 反应器是热解的主要装置,反应器类型的选择和加热方式是 各种技术路线的关键环节。适合于快速热解的反应器型式是 多种多样的,但所有热解制油实用性较强的反应器都具备了 三个基本特点:加热速率快,反应温度中等和气相停留时间 短。
20世纪80年代初,加拿大Waterloo大学开始了以提高液体 产率为目标的循环流化床研究,随后开始了持续闪速热解流 化床实验台得到研制。他们的工作为现代快速和闪速裂解提 供了基础,被公认为本领域中最广泛深入的研究成果。
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4.2.2 生物质热解液化技术研究及开发现状 1989年,欧洲第一家生物质热解加工厂,一个传统的慢速 热解示范性工厂(500kg/h)在意大利落成,其液体和焦炭的 产量大致上都在25%左右。同一时期,瑞典Bio-Alternative公 司建成了固定床反应器的热解示范性工厂,主要用来制取焦 炭和副产品油,其焦油产率也比较低,仅20%的质量含量。
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4.3.2 典型的快速热解反应器-烧蚀涡流反应器(1) 在1995年,该实验室在原来系统的基础上将主反 应器改为垂直,并且还增加了热蒸汽过滤装置。改 进后的实验系统可获得更为优质的生物油,主要是 因为安装了热蒸汽过滤设备,成功的防止了微小的 焦炭颗粒在裂解气被冷凝过程中混入生物油,同时 这也使得油中的灰分含量低于0.01%,并且碱金属 含量很低。这套系统所生成油的产量在67%左右, 但该油中氧含量较高。
西班牙Fenosa联邦于1993年建立了基于Laterloo大学热裂解 技术的200kg/h闪速热裂解试验台。比利时Egemin公司于1991 年建立由他们自行设计的,容量为200kg/h引射流反应器并在 1992投入运行使用。许多重要的热裂解技术在欧洲一些著名 实验室和研究所中进行开发,90年代初欧共体JOULE计划中 的用生物质生产能源项目的很多课题的启动也显示了欧盟对 生物质热裂解制油技术的重视程度。
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4.2.1 生物质热解液化工艺流程 液体生物油的收集 液体的收集一直以来都是整个热解过程中运行最困难的部分, 目前几乎所有的收集装置都不能很有效的收集。
这是因为裂解气产物中挥发份在冷却过程中与非冷凝性气体 形成了烟雾状的气溶胶形态,是一种由蒸汽、微米级的小颗 粒、带有极性分子的水蒸气分子组成的混合物,这种结构给 液体的收集带来困难。
4.8 生物油组分及性质比较
4.8.1 生物油组成成分比较 4.8.2 生物油主要性质比较 4.8.3 生物油主要性质说明 4.9 生物质热解技术发展趋势
4.10 生物油深加工技术介绍
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4.1 生物质热裂解主要工艺比较 表. 生物质热裂解主要工艺比较
工艺类型 滞留期 慢速热裂解 炭化 数小时-数天 5-30min 常规 快速热裂解 0.5-5s 快速 闪速(液体) <1s 闪速(气体) <1s 极快速 <0.5s 2-30s 真空 反应性热裂解 加氢热裂解 <10s
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4.3 生物质热解反应器 4.3.1 生物质热解反应器分类 间接式反应器 这类反应器的主要特征是由一高温的 表面或热源提供生物质热解所需热量,其主要通过热辐 射进行热量传递,对流传热和热传导则居于其次要地位, 常见的热天平也可以归属此类反应器。 混合式反应器 其主要是借助热气或气固多相流对生 物质进行快速加热,其主导热量方式主要为对流换热, 但热辐射和热传导有时也不可忽略,常见的有流化床反 应器、快速引射床反应器、循环流化床反应器等。
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4.2.2 生物质热解液化技术研究及开发现状 生物质热裂解最初的研究主要集中在欧洲和北美地区。生 物质热解液化技术始于20世纪70年代末期的北美,加拿大西 安大略大学开始利用输送床以制造气体和液体燃料及化工产 品的研究。然而其发表的资料主要是关于乙烯和丙烯产物的 研究,并没有引起做够的重视。
1990年左右, 欧美一些国家 开始建设速热 解示范性工厂 或试验台。
2000年左右, 中国各科研机 构纷纷开始对 生物质热解设 备的研发。
近期,中国一 些科研机构也 开始研发生物 油的深加工技 术。 Page 8
4.2.2 生物质热解液化技术研究及开发现状 生物质热解技术在世界上还属于新技术,生产工艺上尚有 很多问题有待解决和完善。 中国在生物油热解液化设备研究方面明显落后于国外,国 内开发的反应器主要以接触式和混合式为主,具有代表性的 是流化床式反应器和旋转锥反应器。目前我国热解液化工艺 整体上尚有许多需要改进之处。
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4.2.1 生物质热解液化工艺流程 原料干燥和粉碎 生物油中的水分会影响油的稳定性、粘度、PH值、腐蚀性以 及一些其它特性,而天然的生物质原料中含有较多的自由水, 相比从生物油中去除水分,反应前物料的干燥要容易的多, 因而在一般的热解工艺中,为了避免将自由水带入产物,物 料要求干燥到水份含量低于10%(质量分数)。 快速热解制油工艺要求高的传热速率,除了从反应器的传热 方面入手,原料尺寸也是重要的影响因素,通常对原料需要 进行粉碎处理,不过随着原料的尺寸变得越小,整个系统的 运行成本也会相应提高。
随着技术的不断完善,研究方向和重点也开始拓宽。过去的 研究只要侧重热解反应器类型以及反应器参数,以寻求产物 的最大化。技术的成熟使生物油产量上的发展空间已经不是 很大了,最大产量基本上都可以达到70%~80%左右。
生物油品质和反应系统整体效率的提高是目前发展的新趋势。 通过预处理原始物料以及催化,改性等方法提高产物的品质 以适合高层次应用时拓展技术应用空间和前景的重要手段。 而整体利用生物质资源的联合工艺以及系统整体效率则被认 为是最大化热解制油经济效益,具有相当大的潜力的发展方 向。
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4.2.2 生物质热解液化技术研究及开发现状 生物质热解制油技术的蓬勃发展从20世纪90年代初开始,随 着试验规模的反应装置逐步完善化,示范性和商业化运行的 热裂解装置被不断开发和建造。不同规模的、各种各样型式 的快速热裂解系统在世界各国先后建立起来。
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国外对生物油深加工的研究早已展开,但是暂时没有取得 突破性进展。
中国在生物油深加工方面的研究尚处于起步阶段,研发的 机构不多。东北林大、中科大、山东理工对生物油与柴油混 合制备乳化油技术进行了研究,但短期内无法取得突破性进 展。