我国生物质废料液化及产物利用的研究进展

对国内生物质废料液化及液化产物利用的研究进展进行了较全面的概括和评述,指出了在我国进行生物质废料液化研究的重要性,重点讨论了不同液化条件下生物质原料液化过程中的主要影响因素和液化物的利用;分析了一些具有代表性的液化物构成特征;对我国该领域研究的存在问题和产业化发展提出了见解.     

熔盐裂解液化生物质的研究

为了考察熔盐组成、原料种类和裂解温度等因素对生物质裂解液化的影响,在自行设计的反应器中进行了实验研究。结果表明:纤维素在ZnCl2中液化,生物油得率最高,为35%;在66%(物质的量分数)KCl-CuCl中液化,生物油中水分含量最低,为21%;硝酸盐不适于生物质液化反应,生物油得率为零。以纤维素为原料的生物油得率高于以水稻秸秆为原料的生物油得率,而且生物油中的水分含量较低,说明含纤维素较多的生物质原料更适于裂解液化。热裂解反应受温度影响较大,生物油得率随温度升高呈先升高后降低的趋势,存在一个较优的温度,对纤维素原料而言在530℃左右,水稻秸秆在450℃左右。采用FT-IR和GC-MS对生物油进行初步分析,生物油成分比较复杂,其中呋喃类物质占有较大比例。     

生物质快速裂解液化工艺流程及输送系统选用

阐述了现有的生物质热裂解反应原理,并在生物质热解液化过程工艺的基础上对生物质热解液化装置输送系统的选用和设计做简要介绍,以解决生物燃油制备过程中物料的输送问题,为该项技术能够推广和实际应用奠定了基础.     

生物质热解液化制取液体燃料

生物质主要指秸秆、谷壳、速生林和林业加工废弃物等，据估计我国资源总量不低于10亿吨／年，其中各类秸秆和谷壳的年产量不低于7亿吨，约合2至3亿吨石油当量。生物质能源的特点是可再生和与环境友好，它除了直接使用之外，还可以采用热降解和生物降解的措施转化为液体燃料。     

木质生物质能源技术的发展创新

阐述了木质生物质能源技术的发展及目前在我国的应用;指出了我国木质生物质能源未来的发展方向。     

生物质溶剂液化研究进展

本文阐述了生物质液化溶剂的种类和特性、原料适应性、液化作用原理和液化产物等,总结了国内外在液化溶剂选择、应用等方面的研究情况,探讨了生物质溶剂液化发展趋势,旨在为生物质能的高效利用提供参考.     

生物质热解液化的回顾与展望

回顾了生物质热解液化的发展过程以及当前的国内外状况,总结归纳了当前国内外典型的热解反应装置,并指出流化床工艺由于自身的优势而逐渐成为应用最多的工艺。进而对生物质热解液化技术进行展望,指出当前存在的问题并给出改进建议。     

木质生物质直接液化研究现状及趋势

木质生物质可以再生利用、能量密度相对较高、易运输和储存, 是实现大规模替代石化燃料的理想生物资源。直接液化是近年来迅速发展起来的一门新兴的生物质能利用技术, 具有反应条件较为温和、反应设备简单、产品可部分生物降解等特点, 发展潜力较大。阐述了木质生物质直接液化的分类, 总结了该技术的国内外研究状况, 探讨了木质生物质直接液化技术的发展趋势。     

预处理技术在生物质热裂解中的应用

生物质能源是一种新型绿色可再生能源,对其开发利用已成为国内外研究热点。笔者综述了预处理技术在生物质热裂解领域中的相关应用及发展现状,重点分析比较了物理预处理、化学预处理及生物预处理等技术对热裂解产物的影响,归纳总结了生物质热裂解预处理技术的发展趋势,即根据生物质的物化特性和热裂解目标产物来选用不同的预处理方式。     

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.     

生物质的快速热解

生物质的快速热解是一种新型生物能源转化技术。其主要产物生物油可以取代传统矿物能源作为燃料，也可作为原料合成具有特殊用途的化工产品。本文主要介绍了快速热解的基本原理与技术特征，介绍了不同类型反应器的结构特征，总结了反应工艺要求，综述了生物油的潜在应用领域。以实际废弃木材的快速热解说明了该技术在污染生物质处理中的潜在应用。     

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。     

生物质气化技术及开发应用研究进展

综述了我国生物质资源状况、目前生物质气化技术的研究现状及发展趋势，着重评价了生物质气化技术的应用意义，生物质能源技术在我国的能源技术领域的地位，并对生物质气化技术应用前景进行了展望，分析了生物质气化技术应用的环境效益和经济效益。以及生物质气化技术的不同应用场合和目前存在的一些不足，在技术创新和扩大规模等方面需要进一步加强，阐明了生物质气化技术对我国能源可持续发展战略的重要性和现实意义。     

生物质产业发展与林产化工

现代生物质产业是在化石能源逐渐枯竭、全球变暖、环境恶化的形势下产生的利用可再生的生物质原料，通过工业性加工转化，进行生物基产品和生物质能源生产的一种新兴产业。林产化学工业在生产原料、加工工艺和产品方面都和目前提出的生物质产业有着密切的关联，要从发展生物质产业这一战略目标出发来审视和考虑林产化工相关领域的研究和开发工作，加强林产化学加工工程学科和重点实验室建设，加强人才培养，为生物质产业发展服务。     

生物质能源应用研究现状与发展前景

生物质能是可再生能源的重要组成部分，生物质能的高效开发利用，对解决能源，生态环境问题将起到十分积极的作用。进入20世纪70年代以来，世界各国尤其是经济发达国家都对此高度重视，积极开展生物质能应用技术的研究，并取得许多研究成果，达到工业化应用规模，本文概述了国内外研究和开发进展，涉及到生物质能固化，液化，气化和直接燃烧等研究技术，从我国实际情况出发，提出研究开发前景和建议。     

木质原料热解及活性炭结构的研究

以椰壳为代表原料进行热解研究，用热重分析法分析了椰壳热分解的机理。与一般木质原料一样，椰壳也是由半纤维素、纤维素和木质素构成，椰壳中的半纤维素的分解温度在200～260℃，纤维素的分解温度在260～295℃，木质素的分解温度在295～320℃。本研究还探讨了椰壳炭的孔结构参数，炭化温度425～720℃，其微孔容积为0．124～O．222mL／g，并用扫描电子显微镜观察了椰壳炭的表面形貌，椰壳在热分解时，细胞壁分解形成了微米级的大孔，并保留了椰壳的纤维状结构。采用离子发射光谱，分析了椰壳炭的微量元素组成，主要有铝、钡、铁、镁、钙、硅等。     

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。     

木材热分解动力学的研究

用ＴＧ－ＤＴＡ热分析联用技术测定了４种常用木材的ＴＧ－ＤＴＡ－５曲线，并用热动力学方法处理的ＴＧ曲线，获得了相应动力学参数。发现各种木材在干燥阶段和煅烧阶段的热性质大致相似，而炭化阶段的热性质则因木材人化学组成不同而有较大差异。