生物质快速热解技术现状及展望

概述了生物质能的转换利用方法,重点介绍了生物质的快速热解技术,综述了快速热解技术现．状及发展趋势。     

典型生物质快速热解工艺流程及其性能评价

生物质液体燃油被认为是替代日益枯竭的化石能源的一个重要生长点,快速热解液化已经具有了一定的研究基础和工程应用。首先分析快速热解前进行干燥和粉碎等预处理的原因,接着分析几种典型的热解工艺的流程和性能,最后得出要加大生物质热解机理研究力度的结论。     

生物质与塑料共热解协同作用研究

利用固定床反应器研究了木屑与低密度聚乙烯(LDPE)共热解时的热解行为,并以木屑、LDPE单独热解为对照,考察了热解温度对共热解行为的影响,结果表明:木屑与LDPE共热解可以提高液体产率,当热解温度为600℃时液体产率达到最大值56.84%,比理论值高6.44个百分点。通过GC-MS对生物质与LDPE共热解液体产物组成进行了分析,发现共热解产生的生物油组分主要为脂肪烃、醇类及酚类,共热解过程中还生成了某些特定组分,如十一醇、庚烯醛等含氧长链化合物,这是生物质与LDPE共热解时自由基相互作用的产物。通过热重-红外联用实验研究了木屑与LDPE共热解的协同作用,结果发现:共热解时最大反应速率温度为490℃,相比LDPE单独热解时的512℃降低22℃;木质素裂解过程中产生的羟基自由基会与LDPE裂解产生的小分子产物结合形成十一醇、辛基苯酚等物质,而纤维素热解过程中生成的呋喃类、醛类会与LDPE裂解产生的CnHm分子结合形成2-丁基四氢呋喃、庚烯醛、十二醛等物质。     

木质生物质快速热解生物油产率影响因素分析

木质生物质能是可再生能源的重要组成部分,快速热解技术是国内外木质生物质能源化的热点研究课题.本文在简要总结木质生物质快速热解技术的基础上,着重对快速热解过程中热解温度、升温速率、压力、气相滞留时间、木质生物质物料特性、催化剂、热解反应器等因素对生物油产率的影响进行了论述,阐明了提高生物油产率的快速热解工艺条件.     

生物质热解液化产物制备酚醛树脂研究进展

在介绍热解制备富含酚类物质液化产物的生物质原料的基础上,综述了快速热解油、真空热解油、高压热解油、常压苯酚液化产物、木质素酚解产物及生物油抽提分离产物等生物质热解液化产物制备酚醛树脂及其应用现状,并指出了生物质热解液化产物替代酚类化合物制备酚醛树脂存在成本较高、反应活性较低、尺寸稳定性较差等问题,利用造纸黑液木质素与树皮制备酚醛树脂将成为重要方向。     

生物质快速热解变燃油新突破

近日，在山东科技大学清洁能源研究中心．年产3000吨的生物质快速热解生产液体燃料油中试装置正在隆隆运行．从中试装置中出来的热解干气点火后喷成了半米长的火焰．在塑料桶里装着冷却下来的棕褐色的液体燃料油．这表明生物质快速热解生产液体燃料油技术取得了重大突破。     

BL-SCFB-3型生物质快速热解装置的研发

能源和环境的双重压力,使得人类必须开发可再生能源,而生物质能是可再生能源中比较理想的选择在生物质能利用技术中,快速热解技术可将能量密度低的低品位的生物质转变为高品位能源,被认为是最具发展潜力的生物质能利用技术之一。目前,国内外关于快速热解技术的研究主要是以微量或者试验室小试水平为基础而开展的,对于中试和     

生物质快速热解装置主反应器的研究现状

阐述了现有的生物质热解液化技术中主反应器的研究现状,分析了相应的优势与不足。介绍了在以转锥式快速热解液化设备所做的实验中所总结的问题及经验,提出了未来需要研究的问题,并预测了今后的研究方向,为生物质新能源的研究开发及生产探索了新的途径。     

生物质热解动力学的研究

对木屑在不同的升温速度下的热解反应动力学进行了研究。测试结果表明：不同的升温速度使生物质的热解反应机理和过程发生了变化。在4．2和40℃／min的升温速度下，两反应的TG-DSC-T曲线有相似之处，均出现明显的吸热峰，而在390℃以后，升温速度为4．2℃／min时，热解反应动力学模型已经不能用传统的数学模型表示，其反应速率与升温速度显示了一个线性关系。40℃／min升温速度时，在385—490℃拐点范围内，亦不能用通常使用的数学模型公式描述；在490—700℃的范围内，用数学模型可以表示，且线性回归的相关性很好。其反应活化能为29．53kJ／mol，大大低于人们通常试验的数据(一般为70—110kJ／mol)。10和20℃／min的升温速度时，其热解反应TG-DSC-T曲线相近，且它们的反应动力学数学模型基本符合传统的表示方法。研究表明，不同升温速度决定了反应的过程。研究结果可以推论，快速热解反应的机理将不同于人们通常描述的步骤进行，相应的反应活化能这一重要的物理参数会发生很大变化。     

生物质热解半焦炭的反应性研究

建立了一种新的快速等温测定半焦炭 -CO2反应性实验方法.在800 ℃下分别测定由落下床得到的生物质快速热解半焦炭和由钢甑得到的生物质慢速热解半焦炭与CO2气化反应的速率常数,以此作为半焦炭反应性的评价指标.作为对比研究,同时测定了木炭、石油焦和冶金焦的反应性,并考察了半焦炭比表面积和反应性的关系.实验结果表明,改进的等温测定半焦炭 -CO2气化反应性实验方法具有快速、简便的优点,能准确反映半焦炭反应性变化的趋势.生物质热解半焦炭具有良好的反应性,是优质的气化和燃烧原料.在实验温度范围内,生物质半焦炭的反应性随热解温度的升高而呈增大趋势.生物质半焦炭的比表面积也随着热解温度增大而呈增加趋势,但增幅不大.     

生物质的裂解及液化

综述生物质热化学加工技术中的裂解和液化最新研究进展及裂解、液化产品的改性方法,并预测了今后的研究方向。     

金属离子催化生物质热裂解规律及其对产物的影响

在红外辐射热裂解实验装置上研究了K^ 和Ca^2 催化纤维素热裂解规律及其对热裂解产物分布的影响。结果表明,中温条件下两种金属离子的催化作用主要都发生在固相中．仅有极少量进入液态或者气态产物空间,该特性为制取环保液体燃料提供了保证条件。从总体上讲,两种金属离子对热裂解过程的催化作用比较相似,在促进焦炭和气体产物生成的同时阻碍了生物油的产生。但是,经由催化脱水过程,生物油有机成分氧含量降低,品质得到了部分提高。分析其催化机理,K^ 有利于裂变和歧化反应,促进乙醇醛、乙醛以及低相对分子质量醇基、醛基、酮基化合物的生成;Ca^2 则强烈地影响单糖碎片的重整和异构化过程,促进呋喃类和杂环衍生物的生成。这一催化选择性为热裂解采用合适的条件和工艺,有目的地选取特定金属盐来优化产物的生成提供了基础。     

绿竹生物量模型研究

在对绿竹标准竹调查基础上，应用相关分析方法，找出绿竹各器官生物量与竹高、胸径之间的相关关系。应用Y＝aDb和Y＝aDbHc数学模型为最佳，可以作为一定立地条件下绿竹生物产量估测。     

竹材热解动力学的研究

利用热重分析(TG)仪,在氮气的氛围中,加热速率分别为5、10、20、30和Fa40℃／min．热解温度40～500℃下,对竹材不同部位的外、中、内三层热解过程进行了研究。不同形状大小竹材的热解实验表明,传递现象对实验结果的影响很小。TG结果表明,竹材热解可认为是两步的反应过程。通过假设竹材热解反应的反应级数,对TG实验数据回归关联,根据回归线性相关度,筛选合理的反应级数,建立竹材热解动力学模型。计算结果发现,热解反应级数与加热速率有一定的关系,一般为1．5或2级;热解反应的表观活化能和频率因子呈现很强的规律性。     

生物质催化气化制氢催化剂研究进展

在生物质催化气化制氢过程中，催化剂作为整个工艺的核心，在很大程度上决定着产物的质量和过程的效率。本文对生物质催化气化催化剂的研究现状进行了总结，并对催化剂组成、工艺应用以及催化剂的优化改性方式进行了分类讨论，最后针对国内研究现状进行了综述，并展望了生物质催化气化催化剂的发展趋势和亟待解决的问题。     

泡桐生物量的研究*

本文通过对1－8年生兰考泡桐生物量的研究，揭示了各器官之间的内在联系以及变化规律；泡桐各器官生物量与（－／D1.3^2H)有密切相关关系；树干生物量向上呈递减趋势；在中、幼龄阶段、细枝所占的比例较大，其次为中枝、大枝，6－7年以后大枝最重，其次为中枝、小枝；在树根生物量中，根桩所占的比例最大（40％－60％），各级根系生物量随树龄而异，树龄增加，较粗的根占的比例增大，而直长4cm以下的根呈减小趋势，全株各器官生物量3年生前顺序为：根＞干＞叶＞枝；3年生后为：干＞枝＞根＞叶＞花＞果。     

竹材热解特性研究

主要研究了竹材在快速热解与常规热解下液相、固相及气相产品的得率差异。快速热解下升温28℃／s，停留时间0．76s，温度500℃，液相产品竹焦油得率为48．5％，主要组分为2，6-二甲氧基苯酚和2-甲氧基苯酚（愈疮木酚），在常规热解下升温速率1℃／min，温度500℃，液相得率为30％（包括水），组分主要为乙酸。在常规或缓慢热解中，固相产物，炭的微孔结构中，当热解温度低于550℃的情况下，主要孔径在6．0-22．0nm，当热解温度在650～750℃，主要孔径〈2nm。