生物質(zhì)快速熱解及其半焦水蒸氣氣化研究.pdf

1、利用生物質(zhì)快速熱解生產(chǎn)生物油，不僅是緩解我國能源危局的關(guān)鍵技術(shù)，也是生物質(zhì)利用技術(shù)的熱門課題之一。但是，目前國內(nèi)外相關(guān)的研究，僅僅局限在提高主產(chǎn)物，也即生物油的產(chǎn)率上，沒有系統(tǒng)考慮副產(chǎn)物生物質(zhì)半焦和生物質(zhì)燃?xì)獾睦脝栴}，因此能源的利用效率低。為了提高生物質(zhì)的利用效率，需要綜合考慮生物質(zhì)的資源化利用。
　　 本文提出將生物質(zhì)快速熱解副產(chǎn)物生物質(zhì)半焦通過水蒸氣氣化轉(zhuǎn)化為富氫氣體，將其作為生物油深加工精煉的氫源，以此提高生物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率

2、。同時為了提高生物油產(chǎn)量，需要對生物質(zhì)原料進(jìn)行破碎預(yù)處理，以促進(jìn)熱解反應(yīng)中傳熱和傳質(zhì)。
　　 本文采用華中科技大學(xué)環(huán)境學(xué)院清潔生產(chǎn)實驗室的二級破碎技術(shù)，將物料破碎到250μm以下。
　　 本文采用自制的生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)器，研究了松木鋸末和水華藍(lán)藻的快速熱解特性，考察了最終熱解溫度、升溫速率、生物質(zhì)粒徑對產(chǎn)物分布和生物油成分的影響，結(jié)果表明：合適的最終熱解溫度、增加升溫速率、降低生物質(zhì)粒徑均有助于提高生物油的產(chǎn)量。當(dāng)最終

3、熱解溫度為500℃，升溫方式為快速熱解，粒徑小于0.25mm 時生物油產(chǎn)量最高，分別達(dá)到42.97％和54.97％。水華藍(lán)藻的生物油熱值高于松木。
　　 本文主要探討生物質(zhì)快速熱解副產(chǎn)物生物質(zhì)半焦的水蒸氣氣化特性，分析討論氣化溫度、水蒸氣流量、生物質(zhì)半焦粒徑以及固相停留時間對富氫燃?xì)飧蓺怏w產(chǎn)量和碳轉(zhuǎn)化率的影響。實驗結(jié)果表明，松木鋸末和水華藍(lán)藻半焦的氣化特性相似，提高氣化溫度、延長固相停留時間、適宜的水蒸氣流量和半焦粒徑有利于水蒸

4、氣氣化反應(yīng)的進(jìn)行。氣化溫度越高，粒徑變化對氣化的影響越小，當(dāng)氣化溫度超過750℃時粒徑對干氣收率、碳轉(zhuǎn)化率和混合氣成分影響趨弱。此外，固相停留時間的變化不影響混合氣體成分。當(dāng)氣化溫度為850℃，水蒸氣流量為1.24g/min，固相停留時間達(dá)到15min 時松木鋸末和水華藍(lán)藻的干氣收率和碳轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大，分別為2.44Nm3/kg和95.78％，及1.84Nm3/kg和98.82％。
　　 自行設(shè)計和制造了中試規(guī)模的生物質(zhì)液化及半