生物质的炼制..21页PPT
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生物质成型燃料技术PPT幻灯片
Loose biomass
Coolant Flail
活塞冲压成型
模压成型
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螺旋挤压成型设备
Loose biomass
Coolant Flail
成型螺旋
成型套筒
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螺旋挤压成型设备 20
3.压辊式成型技术
成型模具直径较小，而且每一个 压模盘片上有很多成型孔，主要 用于生产颗粒成型燃料。
(一)基本构件与主要类型： 由压辊和压模组成。
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生物质压缩成型燃料特点：
密度高、强度大：体积缩小6~8倍，密度约为1.1~1.4t/m3； 热值高：热值可达到16.7MJ/kg，能源密度相当于中质烟煤； 燃烧性能好：使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到改善 。 形状和性质均一：便于运输和装卸、适应性强、燃料操作控制方便等 。
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生物质成型影响因素
具体操作见加工视频 原料含水率:13%-15%
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三.郑州同创机械
木材粉碎机主要用于加工、松木、杂木、杨木、杉木、原
竹、树枝、茅草、秸秆等纤维质物料。广泛应用于造 纸、高
密度板、纤维板、刨花板、锯末板、食用菌栽培、木质颗粒、
机制木炭、锅炉气炉燃烧等。物料经合金钢刀 片高速转动切
割，进入粉碎室用特制锤头锤打和物料之间摩擦进行粉碎。
常用粉碎机械：锤片式粉碎机。
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干燥
干燥处理的原因： 水分含量超过经验值上限时，加工过程中当温度升高时，体积突然膨胀，易 发生爆炸造成事故； 水分含量过低时，会使范德华力降低，物料难以成型。 物料湿度一般要求在10～15%之间，间歇式或低速压缩工艺中可适当放宽 。
常用干燥机有回转圆筒干燥机、立式气流干燥机。
在工作过程中，由于压辊和压模之间存在相对滑 动，对原料可起到磨碎的作用，所以允许使用粒 径稍大的原料。
生物质热裂解 PPT
生物质热裂解
要点
1.生物质热裂解概念
2.生物质热裂解反应机理
3.影响生物质热裂解过程 及产物组成的因素
4.生物质热裂解工艺类型
1.生物质热裂解概念
生物质热裂解是指生物质在完全没有氧气或缺氧条件下热降 解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。三种产物的 比例取决于热裂解工艺和反应条件。
低温慢速裂解（<500℃）——木炭为主 中温快速热裂解（500~650℃）——生物油 高温闪速裂解（700~1100℃）——可燃气体
200~280℃
纤维素 （吸热）
“脱水纤维素”+水
280~340℃
（放热）
经一些有序的 竞争反应
炭+水+CO+CO2等
气
Kilzer提出的纤维素热分解途径
从物质、能量的传递分析
气体
热量
生物质
颗粒边界层 生物油
生物油
炭
气体
生物质 一次裂解
一次气体 二次裂解
一次生物油
生物质炭
一次生物油 二次气体
生物质热裂解过程示意
升温速率
Kilzer 和 Broido （1965）在研究纤维素热裂解机理时指出，低 升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油的产生。
4.生物质热裂解工艺类型
根据工艺操作条件，生物质热裂解工艺分为慢速、快速和反应性热裂 解三种类型。在慢速热裂解工艺中又可分为炭化和常规裂解。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
固体和气相滞留期
Wagannar研究表明，在给定颗粒粒径和反应温度条件下，为 使生物质彻底转换，需要很小的固相滞留期。
生物质物料特性的影响
生物质种类、粒径、形状及粒径分布等特性对生物质热裂解行 为及产物分布有着重要影响。
要点
1.生物质热裂解概念
2.生物质热裂解反应机理
3.影响生物质热裂解过程 及产物组成的因素
4.生物质热裂解工艺类型
1.生物质热裂解概念
生物质热裂解是指生物质在完全没有氧气或缺氧条件下热降 解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。三种产物的 比例取决于热裂解工艺和反应条件。
低温慢速裂解（<500℃）——木炭为主 中温快速热裂解（500~650℃）——生物油 高温闪速裂解（700~1100℃）——可燃气体
200~280℃
纤维素 （吸热）
“脱水纤维素”+水
280~340℃
（放热）
经一些有序的 竞争反应
炭+水+CO+CO2等
气
Kilzer提出的纤维素热分解途径
从物质、能量的传递分析
气体
热量
生物质
颗粒边界层 生物油
生物油
炭
气体
生物质 一次裂解
一次气体 二次裂解
一次生物油
生物质炭
一次生物油 二次气体
生物质热裂解过程示意
升温速率
Kilzer 和 Broido （1965）在研究纤维素热裂解机理时指出，低 升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油的产生。
4.生物质热裂解工艺类型
根据工艺操作条件，生物质热裂解工艺分为慢速、快速和反应性热裂 解三种类型。在慢速热裂解工艺中又可分为炭化和常规裂解。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
固体和气相滞留期
Wagannar研究表明，在给定颗粒粒径和反应温度条件下，为 使生物质彻底转换，需要很小的固相滞留期。
生物质物料特性的影响
生物质种类、粒径、形状及粒径分布等特性对生物质热裂解行 为及产物分布有着重要影响。
《生物质专题》PPT课件
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表征液体低温特性的另一个指标是浊点， 浊点是指液体燃料在降温过程中液体中 出现冰晶而变浑浊的最高温度。
Oasmma等在对生物油进行降温过程中， 直至生物油不能流动都没有发现浊点现 象，并指出这可能是由于生物油颜色的 缘故而未能发现。
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6．固体颗粒和灰分
生物油中的固体颗粒主要是炭粉和灰分，灰分 中含有一定的金属元素如Na、K、Ca等，颗粒 的粒径一般为1～200μm，颗粒含量随原料粒 径及其均匀度、热解过程和热解产物的分离和 收集等因素变化而变化，一般热解过程中采用 的旋风分离器对10μm以上的固体颗粒的分离 效率可达90％，而对10μm以下的颗粒的分离 效率明显下降，如果没有进一步的过滤系统， 相当一部分的固体颗粒会进人生物油中，最高 含量可达0.3％。
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如果根据水分含量计算出生物油干基(无水)热 值，计算结果则较为相似，如安徽理工大学陈 明强等利用导向喷动床制取的木屑生物油干基 热值为20.01 MJ／kg，浙江大学王树荣等在流 化床反应器上以水曲柳、杉木、花梨木和稻秆 制取的生物油的干基热值分别为23.4、18.4、 18.7和18.2 MJ／kg，芬兰VTT的Oasmma等根 据不同原料的生物油的热值测定总结出，硬木 和软木制取的生物油干基热值分别为19～22MJ ／kg和18 ～ 21MJ／kg。
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7．着火特性
与汽油、柴油相比，生物油的着火特性 很差，不能自燃着火，需要引入外部能 量，在锅炉燃烧中，需要外加辅助点火 源才能着火，在发动机中使用时，着火 滞燃期明显长于汽油和柴油。
生物油的着火特性差，除了水分含量高 以外，也与生物油中烃类少、氧含量高 和不挥发性物质含量高有关。
《生物质专题》课件
合理利用资源，减少对环境的负面影响。
05 生物质专题研究动态
生物质能研究进展
生物质能转化技术
研究生物质如何通过热化学、生物化学和物理等方法转化为可再 生能源，如生物质能、生物燃料等。
生物质能效率提升
探索提高生物质能转化效率和产量的方法，包括优化反应条件、 改进催化剂和反应器设计等。
生物质能环境影响
随着环保意识的提高和可再生能源政策的推动， 全球生物质能源需求呈现逐年上升趋势。
生物质能源供应多样化
全球范围内，生物质能源的来源包括农业废弃物 、林业废弃物、城市垃圾、畜禽粪便等，供应呈 现多样化特点。
生物质能源技术不断创新
为了提高生物质能源的产量和效率，全球范围内 的研究机构和企业不断进行技术创新，推动生物 质能源产业的发展。
生物质产业发展前景与挑战
生物质能源需求将持续增长
01
随着环保意识的提高和可再生能源政策的推动，未来生物质能
源需求将持续增长。
技术创新是产业发展关键
02
为了满足市场需求和提高产业竞争力，生物质能源产业需要不
断进行技术创新，提高产量和效率。
应对资源短缺和环境保护挑战
03
生物质能源产业的发展需要应对资源短缺和环境保护的挑战，
生物质是自然界中广泛存在的有机物质，包括植物、动物和微生物等。这些有机物质在一定条件下可以转化为燃 料或化学品，因此具有很高的利用价值。根据来源不同，生物质可分为木质生物质（如木材、秸秆等）、非木质 生物质（如油料作物、甘蔗渣等）和微藻生物质（如螺旋藻、小球藻等）等。
生物质的来源与分布
总结词
生物质的来源主要包括农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾和工业废弃物等，全球范围 内生物质的分布较为广泛，但地区分布不均。
《生物质专题》PPT课件
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流化床动力学设计的关键是要将反应器中热解生 成的炭吹走，而热载体沙子则要保留在反应床内， 以减少反应床内的热量损失．这就需要仔细选择 和匹配固体颗粒(沙子和生物质)的粒径、流化速 度和床层结构参数。流化床内的反应温度由热电 偶进行多点测量，并控制在最佳反应温度之内(如 450 ～ 550℃)，反应压力为微正压(如1.0～5.0 kPa)。
生物质热解液化 及其应用
（之二）
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1
第四节 生物质热解液化典型技术
一、液化技术分类与比较
生物质热解液化机组一般应包括原 料破碎和烘干用的预处理设备、生物质 进料装置、液化反应器、气固分离装置、 快速冷却装置和气体输送设备等，其中 液化反应器是核心部件，它的运行方式 决定了液化技术的种类。
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反应产物流经旋风分离器首先分离掉炭， 剩下的气体产物被送入冷凝器进行强制冷 凝，其中可冷凝的气体则被冷凝为生物油 而储集在冷凝器的下部，至一定程度后用 专门的容器进行收集和储藏，而不可冷凝 的气体则通过过滤器过滤后，一部分送入 循环气体压缩机中用作流化床反应器的流 化介质，另一部分或用作生物质原料烘干 用的气体燃料，或作他用。
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3．第三阶段――气流输送
气流流速继续增加，当气流速度大于固体
颗粒的沉降速度，这时，床层高度大于容器高
度，固体颗粒被气流带走，空隙度增加，床层
压力减少。这种当流速增大到某一数值，使流
速对物料的阻力和物料的实际重量相平衡的流
速，称为“悬浮速度”、“最大流化速度”、
“带出速度”，当气流速度稍高于“带出速
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2．循环流化床式
生物炼制
生物炼制复习题生物基平台化合物中文名及其化学结构式填空题生物炼制中的转化反应式简答生物基平台化合物中文名及其化学结构式3-HPA 3-羟基丙酸DMF 二甲基甲酰胺DMSO 二甲基亚砜THF 四氢呋喃HMF 5-羟甲基糠醛MTHF 甲基四氢呋喃BHT 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚3-HBL 3-羟基-γ-丁内酯LEV A 乙酰丙酸FDCA 呋喃二酸TOP123-HPA 3-羟基丙酸丁二酸FDCA 呋喃二酸LEV A 乙酰丙酸ASP 天门冬氨酸葡萄糖二酸GIU 谷氨酸衣康酸3-HBL 3-羟基-γ-丁内酯GI 甘油Sorb 山梨醇木糖醇填空1.生物炼制：以可再生的生物质为原料，经过生物、化学、物理方法或这几种方法集成的方法，生产一系列化学品、材料与能源的新型工业模式。
2. 生物催化化学催化物理方法燃料生物质热、电化学品材料生物合成平台3.写出五种单糖D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖木糖 L-阿拉伯糖4.木质纤维素化学组成(纤维素、半纤维素、木质素）结构特点：直链,氢键作用强,成晶体,难水解木质素和纤维素之间通过化学键相连5.对松柏醇对芥子醇对香豆醇6.木质纤维素预处理 (Pretreatment)三个主要目的:1.除去木质素的阻碍, 增加纤维可接触度2. 分出半纤维和半纤维水解而产的混合糖3. 减少纤维结晶度，促进纤维素的水解4.不增加糠醛等对后续发酵有影响的物质蒸汽爆破法优点：木质生物资源的蒸汽爆破预处理方法可有效地分离出活性纤维不用或少用化学药品，对环境无污染近年来研究得较多,技术成熟稀酸水解法优点：成本: 低,主要是稀硫酸操作: 很少的设备腐蚀工业化: 有大规模工业应用潜力,IOGEN公司中试所采用的方法。
实际的效果: 完全能达到预处理目的缺点：酸的中和带来无机物污染后续的纤维水解酶价格高酸水解后半纤维水解混合糖的利用(涉及浓度高低问题)酸处理副产物糠醛等对发酵影响（1）蒸汽爆破法（2）稀酸水解法（3）低温氨爆破法（4）二氧化碳爆破法（5）球磨法（6）溶剂法纤维素基产品链：（1）葡萄糖（2）山梨醇（3）葡糖苷（4）果糖（5）乙醇（6）羟甲基糠醛（HMF)（7）乙酰丙酸生物炼制的原料和产品生物炼制原料：木质纤维素(纤维素、半纤维素、木质素）糖基化学品（淀粉、单糖、多糖）生物基油脂蛋白基材料生物炼制产品：生物能源：燃料乙醇、生物柴油、微藻能源、生物制氢生物基材料：纤维、塑料、橡胶生物基化学品：大宗平台化合物和精细化学品粗豆油纯化过程可以得到植物化学品：脱胶—卵磷脂，黏土脱色—叶绿色，水蒸气蒸馏脱臭——甾醇和生育酚，精制—脂肪酸。
第2章 资源生物学 生物质资源ppt课件
生态环境与资源学院
the College of Ecological Environment and Resources
.
第二章 生物质资源
.
生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
.
二、生物质直接燃烧和固体燃料
.
三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
.
四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
.
第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用，即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料；其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
.
作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源？请说说你的理由
.
质素的含量不同。
.
木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
.
二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
.
第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
the College of Ecological Environment and Resources
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第二章 生物质资源
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生物质是资源生物利用的物质基础。生物质主要有结构 物质、能源物质、活性物质和代谢产物等物质类型。 在生物质资源中可以开发出相应的工业用途的生物质材 . 料、医药用途的活性药物和生活用途的生物质能。
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二、生物质直接燃烧和固体燃料
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三、生物质液体燃料及相关资源
(一)生物质液化及其资源 (二)生物质液体燃料及其货源 (三)燃料乙醇及其资源 (四)生物柴油及其资源
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四、生物质气化和沼气资源
(一)生物质气化及其资源 (二)沼气及其资源
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第七节 生物质材料
生物质材料 是指在工业化水平上的初级生物质或天然生物材 料的柱料化应用，即通过物理、化学和生物等手 段,对生物质进行加工、改性、制备或聚合之后获 得的新材料；其中最重要的环节是生物质与其他 材料的复合,获得新的材料特性。
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作业题
1. 为什么说木质纤维素是最基本的生物质? 2. 贝壳是否属于生物质资源？请说说你的理由
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质素的含量不同。
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木质纤维素不仅是自然界分布最广泛、存量丰富的生物 质,更是其他生物质产生的主要物质基础;人类活动首先 也依赖于对木质纤维素的直接利用和开发。
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二、木质纤维素的功能
(一)木质纤维素的储存功能 (二)木质纤维素的结构功能
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第二节 生物活性物质
一、生物活性物质的内涵 生物活性物质( bioactive substance或 bioactivator) 是指来自生物体内的对生命过程有调控作用的微量或少量 物质。
生物质转化PPT课件
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2021/7/23
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生物质化学转化为清洁燃料是生物质能源化利用的重 要技术路线之一
通过生物质直接液化、定向气化、间接液化等生产气 体燃料、液体燃料及含氧燃料（甲醇、二甲醚等）
2021/7/23
化学转化
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高品位液体燃料
目前石油是我 国高品位液体 燃料主要来源
• 我国人均石油储量不到世界 平均水平的1/10
生物质转化
2021/7/23
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能源概念和分类
能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资 源
按形成条件，能源分为一次能源和二次能源
一次能源指自然界中现成存在，可直接取用的能源
一次能源又可分为可再生能源和非再生能源
二次能源指由一次能源加工转换成的另一种形态的能 能源源按来源分可分为三类
太阳能 地球能 引力能
2.生物质生产的季节性很强。 植物的生长有季节性，难以为化学工业提供稳定的原 料供应，对于现代化学工学的工艺流程提出新的要求
2021/7/23
12
生物质作为化学化工原料的缺点
3.在考虑用作化学化工原料的生物质是传统的粮食， 把粮食原料改作化学化工原料是否合适？
生物质的获取需要土地，大面积的种植对环境有何 影响？
2021/7/23
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开展微藻生物柴油技术研发的意义
• 开辟一项有长远发展前途的新产业，促进我国相关多学 科的基础研究
• 战略性进入可再生能源领域，从根本上解决“生物原料” 问题
• 减少CO2排放可以进入CDM国际交易，具有商业价值， 这将进一步提高微藻生物柴油技术项目的经济性
• 提前进入温室气体减排运作，2012年中国很可能将正式 承诺减排协议，这意味着项目潜在的经济性巨大
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生物质的炼ห้องสมุดไป่ตู้..
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯