浅谈微波裂解技术在生物质能源中的应用
生物质热解技术及其应用与展望
生物质热解技术及其应用与展望近年来，能源危机和环境问题成为社会关注的重点。
生物质热解技术作为一种可持续发展的解决能源危机和环境问题的技术，备受研究者的关注和重视。
本文将介绍生物质热解技术的基本概念、应用和未来展望。
一、生物质热解技术的基本概念生物质热解技术是将生物质通过热解反应，将其中的有机物转化为液体、气体和固体，达到能源利用和环境保护的目的。
生物质是指可再生的固体有机物，包括木材、秸秆、草木、生活垃圾等。
生物质热解的途径主要有干式、湿式两种方式，其中干式热解主要适用于木材等干质生物质，湿式热解主要适用于秸秆、废弃物等含水量较高的生物质。
生物质热解技术主要包括热解过程、产物分析和应用三个方面。
热解过程是指将生物质置于反应器中进行升温、反应和冷却，产物分析包括气体产物、液体产物和固体产物的分析，应用是指生物质热解产生的热能、气体和液体等能源的利用。
二、生物质热解技术的应用与展望生物质热解技术的应用主要包括能源生产、材料化工和农业环保等方面。
能源生产方面，生物质热解技术可将生物质转化为燃料气、合成气等，作为锅炉、发电机等装置的燃料，或者通过合成反应制备液态燃料，如丁二烯、二甲醚等，用于车用燃料。
这些燃料的优点是低碳、低排放、低污染，对保护环境具有积极作用。
材料化工方面，生物质热解产生的生物油可以作为基础化学原料，制备化学品、材料和合成纤维等，其中生物基聚酯等材料的生产已经得到了广泛应用，例如减少塑料袋、食品袋等对环境的污染。
农业环保方面，生物质热解技术还可以将农业废物转化为能源和肥料，解决了废弃物处理的问题。
例如，将棉秆等农业废弃物热解成燃料，可以用于农业灌溉等。
未来，随着技术的不断进步和费用的降低，生物质热解技术将会得到更广泛的应用。
同时，由于生物质热解技术具有可持续性和环保性，未来其发展前景广阔，有望成为能源替代品，推动清洁能源革命。
三、生物质热解技术的发展挑战虽然生物质热解技术具有广阔的应用前景，但是其发展还面临着一些挑战。
海藻生物质论文
海藻生物质摘要生物质是唯一可转化为液体燃料的对环境友好的清洁的可再生资源。
通过高压液化或热裂解方法可将生物质制备成类似石油的粘稠状物质—生物油。
生物油经过精制可转化为替代石油的常规燃料。
生物油的分离与分析具有非常重要的意义。
国内外研究者还尝试利用超临界液化、共液化、热化学催化液化、微波裂解液化等多种新型液化工艺进行海藻热化学液化制备生物油的实验研究。
海藻是一种石莼属的绿色藻类，是类似叶质不规则形状植物体。
将海藻转化为燃料和化合物的方法在实验室中进行了系统研究。
这项实验工作目标是研究在亚临界水为媒介条件下将海藻转化为四氢呋喃溶剂油。
本实验对反应温度，反应时间，样品尺寸，水含量和样品含量，水溶性有机物的重新使用在燃料产率上的影响进行了研究。
本实验用亚临界水，将海藻高温加氢转化成可溶于四氢呋喃溶剂的燃料。
燃料的产量在反应的最初阶段随着时间的增加而增加，而后递减。
产量的增加和水的体积，样品重量，反应温度相关，产量的下降和一片样品的表面积有关。
最佳的反应条件是反应管内加入体积分数为75 %的水，反应温度为360℃，样品总质量为6g，一片样品的表面积少于0.25mm2 。
在大约9 cm3 的316不锈钢反应管内反应30秒。
燃料的最大产率和最高热值，在最佳反应条件和可溶性有机化合物相结合的情况下，为76.7 %和29.9MJ/kg。
关键词：亚临界水；高温加氢转化；海藻；燃料ABSTRACTBiomass is the environment friendly，clean and renewable energy resources which can be transformed into liquid fuel. The liquefaction or pyrolysis of biomass can transform biomass into ropy matter like petroleum. Bio-oil can be refined as fuel to replace the fossil one. The separation and analysis on bio-oil is of great importance. Domestic and foreign researches have also conducted laboratory tests on producing bio-oil using some other new types of liquefaction technologies such as supercritical liquefaction，co-liquefaction，thermochemical catalytic liquefaction and microwave pyrolysis.Monostroma nitidum Wittrock is a kind of green algae of the genus Ulva, having a membranous leaflike, irregularly shaped thallus. The methods to convert Monostroma nitidum Wittrock into fuels and chemicals are systematically searched in the laboratory. The aim of this work is to study the hydrothermal conversion of Monostroma nitidum Wittrock into THF-soluble oil with subcritical water. The effects of the reaction temperature, reaction time, sample size, amounts of water and sample, and reuse of water-soluble organic materials on the fuel yield were investigated.Using subcritical water, hydrothermal conversion of Monostroma nitidum Wittrock into tetrahydrofuran-soluble fuel was systemically studied. The yield of the fuel increased with reaction time in initial stage and then decreased. The increase in relative water volume, sample weight, reaction temperature and the decrease in surface area of a piece of sample favored the increase in the fuel yield. The optimum treatment conditions were thatthe relative water volume was 75 vol% on the reactor basis, the reaction temperature was 360℃, the total sample weight was 6 g, the surface area of a piece of sample was less than 0.25mm2 and the reaction time was 30 sec in a 316 stainless steel reactor of about 9 cm3 in inner volume. The maximum yield and the higher heating value (HHV) of the fuel were 76.7 % and 29.9MJ/kg under the optimum reaction condition in combination with the reuse of water-soluble organic compounds.Keywords: subcritical water,；hydrothermal conversion；Monostroma nitidum Wittrock；fuel目录引言 (1)第一章文献综述 (2)1.1课题研究的目的和意义 (2)1.1.1 能源发展现状 (2)1.1.2 生物质能的特点及优势 (2)1.1.3 生物质能的利用 (3)1.1.4 生物质——藻类的概况 (4)1.1.5本课题意义 (4)1.2 海藻液化方法的国内外相关进展 (5)1.2.1 水解法制燃料乙醇 (5)1.2.2 萃取酯化法 (5)1.2.3 油脂抽提法 (5)1.2.4 热化学液化 (5)1.2.5超临界液化 (6)1.2.6共液化 (7)1.2.7微波裂解液化 (7)1.2.8热等离子法 (7)1.3水热法—藻类燃料液化研究进展 (7)1.4 本文工作设想 (8)第二章实验部分 (10)2.1 实验药品及仪器装置 (10)2.1.1实验药品 (10)2.1.2 实验仪器及设备 (10)2.2 实验装置及过程 (11)2.2.1升温装置 (11)2.2.2 反应装置 (11)2.3水热实验过程 (12)2.3.1水热实验操作过程 (12)2.3.2 产物的分离和分析过程 (12)第三章实验结果与讨论 (15)3.1样品表面积和用量对不同产物产率的影响 (15)3.2水量对不同产物产率的影响 (20)3.3反应温度在不同产物产率上的影响 (24)3.4不同产物产率下的物料平衡 (29)3.5水溶性有机化合物重新利用 (29)3.6燃料特性 (30)第四章结论及展望 (31)4.1 结论 (31)4.2 展望 (31)致谢...................................................................... 错误！未定义书签。
垃圾微波裂解及资源化利用技术
生物 质 ，特 别是 木材 的气 化进 行 。近 年来 ，国 内的天
我国现有的处理垃圾方法主要有填埋法 、 焚烧法及堆 津大学 、福建科迪环 保有限公司分别开发 出了 日处理１ ５
０吨 肥法等。 根据２ ０ 年中国统计年鉴嘲， ０８ 截至２ ０ 年底 ， ｏ７ 按清 吨 、１ ０ 的 垃 圾 裂 解 Ｔ 艺 。
中， 将会分解产生二氧化碳 、 甲烷等气体 ， 其中ｃ ｄ Ｏ分 Ｈ 和ｃ ，
前言
随着我 国经济 高速 发展 、城 市化进 程不 断加快 、
别约占５ ％和４ ％，日 Ｈ 对温室效应的影 响要比ｃ ０ ０ ． ｃ Ｏ约高
２倍。 ｌ 垃圾填埋后易产生气体聚集， 有引发火灾和爆炸的危
国内就 曾发生过多起垃圾堆着火和填埋场基地建筑物 人 民生活水 平 的不断提 高 ，城 市生 活垃圾 也 以平 均每 险， ］ 年８ ～１ ％ 的速度递增。 前， ％ ０ 目 全国６ ０ ０ 多座城市已堆放 中甲烷气引起爆炸的事故Ｉ 。
壤中生长的植物产生污染， 被污染的植物又／ ／ｋ ￣ｘ）类健康 、 ， 社会环境造成危害。
１ 国 内外垃圾处理技术概 况及存在 的问题
． 用， 会在土壤中积累， 导致 土壤成分和结构改变， 进而对土 １１ 国 外垃 圾 处 理 情 况
国￣ ｘ垃圾 的无害化处 理非常重视 ， ，， ｌ／ － 相应的法规也很 健全。 垃圾处理技术较为先 进的欧美 、 本等发达国家和 日
接填埋或遗留在土壤中， 会严重污染土地。 垃圾中有害成分 展 的 战略 问题 。
而且也是 一个充分利 用资源的可持 续发 垃圾。 由于垃圾中含有大量塑料袋、 废金属等有害物质， 直 市的环保 问题 ， 在地表径流和雨水的淋溶 、 渗透作用下也会通过土壤孑 隙 Ｌ
《生物质常规与非常规条件下的热解行为及升值利用研究》范文
《生物质常规与非常规条件下的热解行为及升值利用研究》篇一一、引言随着人类对可再生能源的需求日益增长，生物质作为一种绿色、可再生的能源资源，其开发和利用逐渐受到广泛关注。
生物质热解技术是生物质能源利用的重要手段之一，通过热解过程可以将生物质转化为生物油、生物气、生物炭等高价值产品，对环境友好且具有极高的经济价值。
本研究主要探讨了生物质在常规与非常规条件下的热解行为及升值利用。
二、生物质常规条件下的热解行为2.1 常规热解过程常规热解过程主要指在一定的温度、压力和气氛条件下，对生物质进行加热分解的过程。
在这个过程中，生物质中的有机物在无氧或缺氧的条件下，经过热裂解、脱氢、脱羧等反应，生成生物油、生物气、生物炭等产物。
2.2 常规热解行为特点常规热解过程中，生物质的热解行为受温度、加热速率、停留时间等因素的影响。
在适宜的温度范围内，生物质热解产物分布较为均匀，生物油产量较高。
同时，常规热解过程操作简单，技术成熟，具有良好的工业应用前景。
三、生物质非常规条件下的热解行为3.1 催化热解催化热解是一种非常规的热解方法，通过添加催化剂促进生物质的热解过程。
催化剂可以降低热解反应的活化能，提高生物油的品质和产量。
催化热解过程中，生物质在催化剂的作用下，能够生成更多的高附加值化学品。
3.2 气相热解气相热解是一种在较低温度下进行的热解方法。
在气相热解过程中，生物质在缺氧或微氧的条件下进行加热，生成的气态产物经过冷凝、分离等过程得到生物油。
气相热解具有反应温度低、产物纯净等优点，但需要较高的技术要求和设备投资。
四、生物质热解产物的升值利用4.1 生物油的应用生物油是生物质热解的主要产物之一，具有较高的能量密度和丰富的化学成分。
生物油可以替代化石能源用于工业生产、电力生产等领域。
此外，生物油还可以作为化学品原料，用于生产燃料、涂料、橡胶等高附加值产品。
4.2 生物炭的应用生物炭是生物质热解过程中的固体残留物，具有多孔性、比表面积大等特性。
微生物酶解技术在生物质能源化中的应用
微生物酶解技术在生物质能源化中的应用随着环境问题的日益严重，人们对绿色能源的需求也越来越迫切。
生物质能源作为一种可再生能源，具有广泛的来源和潜在的可持续性，已成为人们专注研究的领域。
然而，利用生物质能源往往面临很多技术问题，例如生物质的淀粉和纤维素成分难以利用，导致产生的能源效果不佳，因此我们需要寻找有效的技术手段来解决这一问题。
微生物酶解技术便是此类技术中的一种重要方法。
是将微生物的酶切割生物质的过程，通过多种微生物酶的复合作用，将残渣和废弃物转化为有用的产品和生产原料，提高其利用率和能源效率。
那么微生物酶解技术在生物质能源化中的应用具体体现在哪些方面，接下来就让我们一步一步来了解。
一、微生物酶解技术的工作原理微生物酶解技术是一种生化技术，是利用微生物代谢过程中产生的酶进行酶解反应，从而将生物质转化为有用的化合物。
这种技术主要利用微生物在生长过程中产生的酶，对生物质中的复杂化合物进行分解。
酶结构可以加速化学反应的进行，将需要长时间才能完成的反应加速到可以在低温、无毒溶剂和水中迅速完成。
同时，酶解过程不需要高温和高压，能够保留化合物的活性和结构，降低化学反应的成本。
二、微生物酶解技术的应用案例微生物酶解技术具有广泛的应用领域，如食品、医药和能源等。
随着生物质能源化的兴起，微生物酶解技术也在生物质能源产业的各个领域中扮演着重要的角色。
1. 木质素分解木质素是一种非常复杂的有机化合物，是一种由纤维素和半纤维素组成的复合生物质。
由于自然界中木质素分子的结构较为复杂，从而使其具有很好的稳定性和耐久性，降解很困难，造成资源浪费。
然而，利用微生物酶解技术可以完美解决这个问题。
微生物的酶可以对木质素进行高效的降解，将其分解成单糖、糖醛酸等基本单元，得到高品质的生物质能源。
2. 水解生物质水解生物质是利用水解酶将生物质水解成低分子量有机物的过程。
这种技术的应用非常广泛，其中微生物酶解技术的应用更是成为了焦点。
微生物酶解技术能够优化微生物的生长环境，促进微生物的生长，发挥的效果更加明显。
林业废弃物生物质能源化利用
林业废弃物产量
随着森林覆盖率的提高和林业产业的发展，林业废弃物的产 量逐年增加。据估算，全球每年产生的林业废弃物总量超过 10亿吨。
林业废弃物分布
林业废弃物的分布与森林资源的分布密切相关。一般来说， 森林资源丰富的地区，如热带雨林、温带阔叶林等，林业废 弃物的产量也相对较高。
处理现状及问题
林业废弃物处理现状
随着科技的进步，林业废弃物生物质能源 化利用技术将不断创新和完善，提高能源 转化效率和经济效益。
政府将加大对生物质能源产业的扶持力度 ，推动产业的快速发展。
多元化利用
国际合作
除了直接燃烧发电外，林业废弃物还可以 用于生产生物柴油、生物燃气等多元化利 用方式，拓展应用领域。
加强国际合作与交流，共同推动林业废弃 物生物质能源化利用技术的发展和应用。
完善法规标准
建立健全林业废弃物生物质能源 化利用的法规和标准体系，确保 产业的健康有序发展。
加强科技支持
加大对林业废弃物生物质能源化 利用技术研发的支持力度，提升 产业的技术水平。
未来发展趋势预测
1 2 3
市场规模扩大
随着环保意识的提高和政策的推动，林业废弃物 生物质能源化利用市场规模将持续扩大。
收集与运输
01
林业废弃物的收集与运输是一个难题，由于其分布广泛且密度
低，需要投入大量的人力物力进行收集与运输。
技术难题
02
目前林业废弃物生物质能源化利用技术还不够成熟，需要进一
步研发和完善。
经济性
03
相对于化石能源，生物质能源的经济性还有待提高，需要政府
和社会的支持和推动。
发展前景展望
技术创新
政策支持
感谢观看
REPORTING
微波在农业中的应用
微波在农业中的应用
微波技术已经在农业中得到了广泛的应用，为农业生产带来了诸多便利。
首先，微波在生物学的应用是最为重要的，微波可以帮助农业技术人员通过无损检测来检测农作物品质和产量，这样可以有助于提高农作物产量，节约成本。
此外，微波技术可以用于传感系统，可以监测到气候条件等重要信息，为农业生产提供及时的信息支持，及时调整农作物的施肥、灌溉等操作。
另外，微波技术还可以用于灭虫技术。
微波可以准确捕获害虫的位置信息，从而帮助农业人员控制害虫，减少对农作物的损害。
微波的广泛使用，为农业的发展提供了很多便利，提高了农作物的产量，提供
了有效的害虫控制，帮助了农作物抗病性、保护环境，受到了业界和社会的广泛认可。
农业微波技术的迅速发展将会给我们的农业发展带来更多的可能性，我们期待着未来的科技革命的到来。
生物质催化裂解技术的应用研究
生物质催化裂解技术的应用研究一、前言随着环保意识的不断提高，越来越多的企业开始重视可再生能源的研究和应用，其中生物质催化裂解技术成为了研究的热门话题之一。
本文将介绍生物质催化裂解技术及其应用研究情况。
二、生物质催化裂解技术的原理生物质是指所有可用于生产能源或化学产品的有机物质，如木材、农作物残留物、城市垃圾和污泥等。
生物质催化裂解技术是利用催化剂将生物质转化为液体燃料或化工原料的过程。
生物质催化裂解技术的原理是在高温、高压和催化剂存在的条件下，通过将生物质分子的碳氢键打断，使其转化为含有较高能量的碳氢烃，如液态燃料和化学原料。
三、生物质催化裂解技术的应用研究1.燃料生产生物质催化裂解技术可以将生物质转化为液态燃料，如生物柴油、生物汽油和生物液化气等，这些液态燃料不仅能够替代传统石油燃料，还可以降低二氧化碳排放量。
例如，美国Louisiana州的某个生物质制造厂使用生物质催化裂解技术，每年可以生产出1000万加仑的生物柴油，将每年的二氧化碳排放量降低了3000多吨。
2.化学品生产生物质催化裂解技术也可以将生物质转化为化学原料，如丙烯酸、丁二醇和苯酚等，这些化学品广泛用于医药、化妆品、塑料和橡胶等领域。
例如，欧洲Union Carbide公司使用生物质催化裂解技术，将生物质转化为丙烯酸和壬酸，减少了每年4万吨的二氧化碳排放量。
3.废弃物处理生物质催化裂解技术可以将各种废弃物转化为可再生能源或化学原料，如将城市垃圾和污泥转化为生物柴油和化学品。
例如，中国华能集团每年可以处理100万吨的城市垃圾，将其转化为可再生能源。
四、生物质催化裂解技术的发展趋势生物质催化裂解技术在可再生能源和环保领域具有广阔的应用前景，在未来几年有望得到迅猛的发展。
1.技术进步随着科技的进步，生物质催化裂解技术将越来越高效，催化剂的使用量将更少，反应速率更快，同时更多的生物质将被利用。
2.产业应用生物质催化裂解技术的应用将不仅限于能源和化工领域，还可以涉及食品、医药和纺织等行业，有望成为新的产业。
微波热解法
微波热解法简介微波热解法是一种用微波辐射能加热材料，使其发生热分解反应的方法。
通过该方法，可以将各种有机物转化为气体和液体产品，实现能源的转化和资源的回收利用。
原理微波热解法的基本原理是利用微波辐射能将材料内部的分子加热，使其发生热分解反应。
微波辐射能具有较高的穿透性和选择性加热特性，能够迅速将材料表面的水分子加热至沸腾，产生汽化冲击效应。
同时，微波辐射能也可以直接加热有机物分子内部的C-H键和C-C键，使其发生热裂解反应。
实验装置微波热解法的实验装置主要包括微波发生器、反应腔、传热系统、废气处理系统和产物收集系统。
微波发生器产生微波辐射能，反应腔用于加热和反应，传热系统用于控制反应温度，废气处理系统用于处理产生的废气，产物收集系统用于收集和分离产生的气体和液体产品。
实验步骤1.准备反应物：选择适当的有机物作为反应物，将其制备成粉末状。
2.加入催化剂：根据需要，在反应物中加入适当的催化剂，提高反应效率。
3.装填反应腔：将反应物和催化剂装填到反应腔中，控制反应压力和比例。
4.加热反应：开启微波发生器，利用微波辐射能加热反应物，控制反应温度和时间。
5.废气处理：将产生的废气送入废气处理系统进行净化处理，减少对环境的污染。
6.产物分离：通过产物收集系统，将产生的气体和液体产品进行收集和分离。
应用领域微波热解法在能源转化和资源利用方面具有广阔的应用前景。
主要应用领域包括：1. 生物质能源：微波热解法可以将生物质快速转化为生物燃料和生物可降解材料，实现生物质能源的高效利用。
2. 废弃物处理：微波热解法可以将废弃物转化为可再生能源和有价值的化学品，实现废弃物的资源化利用。
3. 石油化工：微波热解法可以将石油和煤炭等化石能源转化为高附加值的化学品和清洁能源，实现石油化工的可持续发展。
优势与挑战微波热解法相比传统的热解方法具有一些明显的优势，但同时也存在一些挑战。
### 优势 - 快速加热：微波辐射能可以迅速加热反应物，提高反应速率和效率。
生物质的热解液化
５生物质的微波裂解
传统加热方式的生物质裂解技术已经取得一 定的突破，生物油的产率按质量计算最高可达 ７０％，但由于其裂解工艺都无法解决热能传导的均 匀性问题，导致术质纤维素局部裂解过度，产生大 量不可冷凝气体．局部引起裂解产物二次反应，这 就要求裂解反应的生物质需经多次粉碎。消耗掉大 量的能量，使得产品生产价值远远高于产品本身价 值，从而严重地制约了产品的推广和生产规模。 近年来，微波加热技术发展较快，被应用于化 工合成、农业、医疗等较为广泛的领域。Ｍａｓａｋａｔｓｕ
２
２・１鬈薹蓑蠢嚣ｉ髫篙渊徽霎至萎言
的是为了获取热量。
生物质压缩技术可将固体农林废弃物压缩成 型，制成町替代煤炭的压块燃料，克服生物质能量 密度低的缺点“］。早在２０世纪３０年代，美国开始 设计螺旋式生物质压缩成型设备，同时，现代化的 活塞成型机在瑞典、德国得到推广；２０世纪５０年 代，日本人研制出了螺旋式生物质成型机，并逐步 推广到中国的台湾、泰国乃至欧洲和美国，２０世纪 ５０年代后，又相继产生了以油压为动力的生物质压 缩成型设备”］。 ２．２生物转换技术，通过微生物发酵方法制取液体 燃料或气体燃料 生物质经生物化学处理转化为富含能量的燃 料。如将生物质（农作物秸秆、粪便、有机废水等） 发酵制得沼气”“１，糖和淀粉原料发酵制酒精Ｅｓ］。 我国在这方面技术比较成熟。但这些技术对大规
目前生物质能的转化技术主要途径
现价段，生物质能的转化技术可以主要归纳成
以下３种途径：
・３１８・
模处理生物质将会受到生物质种类和生物技术的
限制。
响。升温速率增加，物料颗粒达到热解所需温度的 响应时问变短，有利于热解：但同时颗粒内外的温 差变大，由于传热滞后效应会影响内部热解的进 行。随着升温速率的增大，物料失重和失重速率曲 线均向高温区移动。热解速率和热解特征温度（热 解起始温度、热解速率最快的温度、热解终止温度） 均随升温速率的提高呈线性增长。在一定的热解 时问内，慢加热速率会延长热解物料在低温区的停 留时问，促进纤维素和木质素的脱水和炭化反应， 导致炭产率增加。气体和生物油的产率在很大程 度上取决于挥发物生成的一次反应和生物油的二 次裂解反应的竞争结果，较快的加热方式使得挥发 分在高温环境下的停留时间增加，促进了二次裂解 的进行，使得生物油产率下降、燃气产率提高。 ４．２停留时间对热解产物的影响 停留时间是指热解生成的气相产物在加热区 所滞留的时间，试验中通过调节载气流ｔ来实现调 节停留时间的目的．载气的流量和停留时间成反 比。停留时间也是影响生物质热解的重要参数之 一。随挥发份停留时间的增长，液体产率有所下 降，而气体产率明显增加，焦碳产率略有增加。分 析原因，由于长停留时间使得挥发份中大分子焦油 组分有更多的时间和机会发生二次反应裂解为小 分子气体。同时，停留时间的延长，大分子焦油组
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２１ 年 １ ０１ １月
农产 品加工 ・ 学刊
Ａｃ ｄ ｍｉ ｒｏ ｃ ｌｏ ａ ｍ ｒ ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ａ ｅ ｃ Ｐｅｉ ｄｉａ ｆＦ ｒ Ｐ ｏ ｕｃｓ Ｐ ｏ ｅ ｓｎ
Ｎｏ １ ．１
ＮＯ Ｖ
文章 编 号 ：１７ — ６ ６ （０ １ １ － １３ ０ ６１９４ ２ｏ ｓ ；ｍｉｒ ｗ ｖ ； ｃ ａ ｋ ｎ ； ｅ ｅ ｇ ｉｍａ ｓ ｃｏ ａ ｅ ｒｃ ｉｇ ｎｒ ｙ
生 物 质 能 源 是 目前 世 界 上 应 用 最 广 泛 的可 再 生 能 源 ，消 费 总 量 仅 次 于煤 炭 、石 油 、天 然 气 ，位 居 第 ４ｆ １ １ 也是 唯 一 可循 环 、可 再 生 的碳 源 。生 物 质 ，它 ’ 包括动物 、植物和微生物及其派生 、排泄和代谢的 有 机 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 ，它是以化学方式贮存太 阳能 ，也是 以可 再 生 形 式 贮 存 在 生物 圈 的碳 。它 具 有 挥 发 组 分
Ｚ ａ ｇＨ ｉ ｈｎ ｕ，ＷａｇＺ ｉｉ，Ｑ ｎ ｅ ，ＷａｇＪ ｓ ＬｎＸａ ｇａ ｇ ｎ ｈ ｎ ｉ ｂ Ｗｅｗ ｎ ｎ ｉ ，＂ｉ ｉ ｙ ｎ ｎ ｎ （ｏ ｅｅ ｆ ｉ ｏｉａ Ｓｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇ ｕｈ ｕＵ ｉｅｓｙ ｕｈ ｕ ｕｉ ５ １８ ｈ ａ Ｃ ｌ ｇ ｏ ｇ ｌ ｃｅ ｅａｄＥ ｇ ｅｉ ，Ｆ ｚｏ ｎｖｒｉ ，Ｆ ｚｏ ，Ｆ ｊ ｎ３ ０ ０ ，Ｃ ｉ ） ｌ ｏＢ ｌ ｃ ｎ ｎ ｎ ｔ ａ ｎ
高，碳 活性较高 ，硫 、氮质量分数低 （ 含硫 ０１ ～ ． ％ １ ％ ；含氮 ０５ ～３ ％） ． ５ ．％ ． ，灰 分 较低 （．％ ～３Ｏ ０ Ｏ１ ．％） 的优点『 ２ １ 。生物质主要是 由纤维 素、半纤维素和木质 素 等 组 成 的高 聚 物 。不 同 生物 质 中纤 维 素 、半 纤 维 素和木质素的含量不 同。 以生 物 质 能 源 为 主 的生 物 质 资 源 开 发 利 用 已 引 起世界各 国政府和科 学家 的关注［］ ３。许多 国家对能 － ６ 源 植 物 以及 生 物 质 能 的研 究 和开 发 都 非 常重 视 ，制 定 了相应的生物质能研究 与开发计划 ，开展 了大量 的工作 ，其 中，美 国、巴西和欧盟在这方 面处领先 地 位 。随 着 研 究 和 开发 利 用 技 术 的逐 步 成 熟 ，生 物 质 能 的使 用 在 能 源 消耗 中 的 比重 正 在 逐 步 增 加 。生 物质能研究和开发的总体 发展趋势是强调对能源植
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浅谈微波裂解技术在 生物质 能源 中的应用
张 惠 ，王质彬 ，綦 雯雯，王 静 ， 林 向阳
（ 福州大学 生物科学 与工程学院 ，福建 福州 ３ ０ ０ ） ５１８ 摘要 ：２ 世纪是能源的世纪 ，随着现有能源如石油和煤炭慢慢被消耗殆尽 ，生物质能源的开发与利用变得越来越重要 。 ｌ 阐述了生物质能源的重要利用价值和研究意义 ，综述 了微波裂解在技术在生物质 中的应用及其开发利用的发展前景。
物的研究 ，培育高效专用能源植物 ，保证资源的可 持续供应 ，提高转化效率 ，降低生产 成本 ，降低能 量 投 人 并 争 取 最 小 环 境 影 响 。美 国可 再 生 能 源 实验 室建 造 了烧 蚀 涡 流 反应 器 ，物料 在 水 蒸 气 或 氮 气 的 推动下 以螺旋轨道方式在反应器壁上旋转前进 ，在 ６０ｏ下热解 ，可以获得质量产率为 ６ ％的生物油１ ０ Ｃ ７ ７ １ 。 加拿大 的 Ｌｖｌ ａａ 大学开发 了真空床反应 器 ，物料 在 ４ ０℃ ，１ Ｐ ５ ５ｋ ａ下在 真 空 中热 解 ，生 物 油 的质 量 产 率为 ３ ％ｔ ５ ｓ ］ 兰 的 Ｔ ｅｔ 。荷 ｗ ｎ 大学 和 Ｂ Ｇ公 司联合 研 制 Ｔ 出一种旋转锥快速热解 反应器 ，特点是不需要惰性 载气 ，加 热 速 率 最 高达 到 ５００Ｋｓ ０ ／，质 量 产 油 率 最 高可达 ７ ９ ０％『 １ 。生物质热解油是实现其替代石油燃 料 的关键 ，也 是生 物 质能 源研究 的热 点【 。 埘 在欧美等发达 国家 ，生物质能发 电已经形成非 常成 熟 的产业 ，成 为一 些 国家重要 的发 电和供 热 方式 。我 国是农业大 国 ，生物质 能资源非常 丰富 ， 目前 我 国 的 生 物 质 能 发 电 产 业 处 于 起 步 阶 段 ，大 力 发 展 以农 林 剩 余 物 为 燃 料 的 生 物 质 发 电 产 业 前 景 广 阔 ，生 物 质 能 的 开 发 利 用 对 我 国 的 发 展 有 着 重 要 的意 义 ［－ 。 １１ ４６ －】
关键词 ：生物质 ；微波 ；裂解 ；能源 中 图分 类 号 ：Ｔ ６ Ｋ 文献 标 志码 ：Ａ
ｄ ｉ ０３ ６／ｓｎ１７ — ６ ６ Ｘ） ０ １１．３ ｏ：１ ． ９ ｉ ．６ １ ９ ４ （ ． １．１ １ ９ ｊｓ ２ ０
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