内胆式双热型生物质热解反应器内传热过程建模分析

在对自行设计的内胆式双热型生物质热解反应器内热量传递过程分析的基础上,针对反应器内部传热复杂的特点,既有生物质颗粒与热床料之间的热传导,也有生物质颗粒与热载气之间的对流换热,还包括热壁面对生物质颗粒及床料的辐射换热等多种传热方式,建立了反应器的壁面传热、颗粒间传热和二维对流换热的数学模型;并通过仿真分析对传热模型进行了验证,得出该耦合仿真模型基本满足生物质颗粒快速热裂解条件,并预测出口气相平均温度均为720 K。     

转锥式生物质闪速热解液化反应器生产能力的计算

转锥式生物质闪速热解液化装置是当今研究的一个热点,也是一种很有前途的生物能利用技术,其反应器的生产能力是该装置设计和推广的一个重要参数和指标。本文着重研究了转锥式反应器生产能力的计算方法,为转锥式反应器的设计提供理论支持。     

生物质能产业与林产化工

地球化石资源日趋枯竭,因此生物质能产业被推上新能源的历史舞台,各国正致力于研究开发生物质能源,并尽力替代石化能源。我国"十二五"期间,生物质成型燃料利用量将达1 000万t,生物质乙醇利用量将达到400万t,生物柴油利用量将达100万t,航空生物燃料利用量将达10万t,新的生物质能作为战略性新兴产业正迎来其发展的黄金期。林产化工行业要围绕生物质制能、液体燃料、燃油添加剂等,开展生物质气化技术、生物质生产乙醇技术、木本油料制取生物柴油技术、生物质快速热解关键技术等研究,抓住机遇,尽快形成具有自主知识产权、以林产化工为基石的生物质能产业。     

微波裂解制生物油技术研究进展

综述了微波热解作用机制、影响因素、产物分布分析、微波热解反应器以及生物质微波裂解制油技术研究现状和发展趋势.相比于传统热解,微波裂解生物油含有较少的杂质.生物质微波裂解最新发展多采用微波热解和催化裂解相结合的技术路线,热解装置以真空平推流和旋转锥等快速连续微波反应器代替间歇式微波炉.通过对生物质微波裂解技术的充分了解,有助于推动生物质制油产业化发展.     

用废弃生物质快速生产生物燃油新工艺及转锥式裂解装置设计

研究探讨了一种能够将废弃生物质快速液化转换成生物质液化燃油的新技术方法，并研究设计出适用于液化燃油的新技术方法，并研究设计出适用于该工艺的关键设备“ＺＫＲ－５００型转锥式废弃生物质快速裂解液化反应器”。     

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。     

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.     

层式下吸式气化炉中单颗粒生物质的热解模型

建立了层式下吸式气化炉中有焰热解区单个生物质颗粒的热解模型,耦合了传热方程和热解化学动力学方程,并利用三对角矩阵算法(TDMA)和四阶龙格库塔法进行了求解;分别针对普通无氧热解环境和层式下吸式气化炉中的有焰热解环境,运用文献中的试验结果对模型进行了验证,表明该模型能够较好地预测2种环境下颗粒内部不同位置的温度和热解速率;利用该模型对有焰热解区的生物质颗粒的热解过程进行了模拟分析。结果表明,层式下吸式气化炉有焰热解环境的传热参数为:对流换热系数(hs)为80.4 W/(m2·K)、炭的发射率(ε)为0.792。有焰热解过程中,颗粒内部的温度变化趋势与外部相反;颗粒的平均热解时间比普通无氧热解环境下缩短了16.52%;颗粒的升温速率为182.5 K/min,属于快速热解;随着有焰热解区火焰温度的升高,完全热解所需要的时间逐渐缩短,炭产量从16.92%逐渐降低到13.97%;随着颗粒直径的增加,热解时间逐渐增大,炭产量增加;有焰热解区的高度在6.59~44.1 mm范围内,相当于1.1~2.2个颗粒直径。     

生物质燃油的应用前景

从废弃生物质资源利用现状、生物质制燃油的转化技术、生物燃油生产成本预算、生物燃油的市场等方面阐述了应用生物质能的可行性,表明生物质燃油具有广阔的应用前景.     

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.     

新型生物质块状燃料常温成型机的设计

<正>生物质成型燃料是生物质能利用的一种重要途径,为了推动生物质成型燃料的产业化,很多学者针对生物质燃料的成型机进行了研究,比较典型的成型机有:螺旋挤压式成型机、压辊式成型机、活塞冲压式成型机。     

基于机器学习的生物质热解三态产物产率提升研究

通过挖掘文献中木质纤维素类生物质鼓泡流化床快速热解实验数据并建立随机森林(RF)回归模型,以生物质原料特性与热解条件对生物质热解生物油、生物炭、气体的产率进行预测。从影响生物质热解产物分布的5类关键因素中整理出15个特征变量,将输入变量进行了组合得到7个模型,均能很好地预测生物质热解三态产物,回归系数(R²)大于0.9。模型6的输入变量最少且准确度最高,对生物炭、生物油、生物质热解气产率预测的R²分别为0.942 8、 0.956 1、 0.939 1,均方根误差(RMSE)分别为2.679 1、 2.939 5和3.108 3。通过模型贡献度分析可知,热解条件(Ⅴ)为影响热解产物产率的最重要因素,其对生物炭、生物油、生物质热解气产率预测的贡献度分别为0.332 7、 0.220 4和0.214 7。采用部分依赖图(PDP)结合各个特征变量的分布箱线图分析,结果表明：热解温度(HT)、木质素质量分数(Lig)、颗粒粒径(PS)为影响生物炭产率的主要因素;生物油与生物质热解气产率则由HT、纤维素质量分数(Cel)与半纤维素质量分数(Hem)、进...     

流化床式生物质快速热解生产线热质衡算北大核心

生物质快速热解技术被国际上公认为最具发展潜力的生物质能源转换技术之一。笔者在北京林业大学平泉实验基地中试生产线试验数据的基础上,进行了年处理1万t流化床式生物质快速热解生产线的热质衡算,研究热解生产线各个工序的物料变化及能量流动情况,获得生物质原料与生物油、热解炭等产品之间的转化关系,定量反映出热解工艺中反应、冷凝等关键过程的能量变化,为确定热解工艺条件及热负荷、生产线关键设备设计及选型提供依据。     

流化床式生物质快速热解生产线热质衡算

生物质快速热解技术被国际上公认为最具发展潜力的生物质能源转换技术之一。笔者在北京林业大学平泉实验基地中试生产线试验数据的基础上,进行了年处理1万t流化床式生物质快速热解生产线的热质衡算,研究热解生产线各个工序的物料变化及能量流动情况,获得生物质原料与生物油、热解炭等产品之间的转化关系,定量反映出热解工艺中反应、冷凝等关键过程的能量变化,为确定热解工艺条件及热负荷、生产线关键设备设计及选型提供依据。     

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。     

生物燃油的特性及应用

生物质快速热解制取生物油是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术，快速热解是采用中等反应温度(400～550℃）、较短的停留时间(1s以内)、在无氧条件下高速升温对生物质原料进行快速热解的过程。生物质热解生成炭、可冷凝气体(生物燃油)和可燃气体(不可冷凝)。随着热解工艺类型和反应条件的不同，     

喷动循环流化床快速热解动力学方程研究

目前生物质热解动力学方程的研究主要集中在低升温速率工况,实验和模拟数据不能完全反映极高升温速率下商业规模级别热解反应器生物质快速热解动力学特征。以喷动循环流化床快速热解系统为研究对象,分析落叶松树皮快速热解过程,结合气固等温反应理论,通过生物油产率及不凝气体产率,获得落叶松树皮快速热解、生物油转化、不凝气体转化的动力学参数及其动力学方程。     

刍议欧洲木本生物质能源发展现状

木本生物质能源是一种可以代替传统化石燃料的清洁能源。文章综述了欧洲生物质能源利用的形式、市场、对土地利用的影响及其发展潜力,并对木本生物质能源今后的发展提出了建议。     

益阳地区7种生物质热解动力学特性研究

采用热重分析仪对益阳地区7种生物质(玉米秸秆、花生壳、刺桐木屑、豆秆、稻壳、杉木屑和松木屑)的热解特性进行了热重实验研究,利用热重分析法,在氮气气氛下对7种生物质的热解行为特性和动力学规律进行了分析.实验结果表明:7种生物质的热解特性相似,热解过程可以用同一种模型描述.7种生物质在热解过程中可分为脱水解吸附干燥、快速热解和残余物缓慢分解等3个阶段.升温速率越大,热解速度越快.林业生物质的热稳定性大于农业生物质的热稳定性.     

木质生物质催化热解制备富烃生物油研究进展

生物油是木质生物质等原料经过热解获得的绿色产物,富含多种化学和生物活性物质,在石油替代方面具有发展潜力。生物质催化热解技术是制备高品质生物油的主要途径,但由于生物油含氧量比较高、目标产物选择性比较低、催化剂易结焦失活,限制了其应用。笔者从木质生物质热解机理及其反应途径、催化剂(金属氧化物、金属盐类、微孔催化剂、介孔催化剂)及其催化热解转化机理与产物调控机制、供氢试剂(四氢化萘、甲醇、废旧塑料、废弃油脂及其他供氢试剂)及其共催化热解转化机理等方面综述了木质生物质催化热解制备高品质生物油的进展,概述了催化热解过程中生物油的热解特性、产物组成以及转化机理,并对存在的问题及其解决方案进行了分析,展望了未来的发展方向,以期为木质生物质的高效转化利用提供依据和参考。