生物质热解技术研究进展

生物质是地球上最丰富的可再生资源,通过热解实现生物质高效转化是一种前景广阔的工艺技术。生物质热解技术是把低能密度生物质能转化为高能密度产物以及高附加值化学品的一种新型生物质能利用技术。论述了国内外对热解技术的研究现状,分析了生物质的热解机理,并且指出了热解技术中需要解决的问题以及今后的主要研究方向。     

生物质能源转化技术与应用(Ⅰ)

生物质能源是唯一可再生、可替代化石能源转化成液态和气态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本文综述了我国年可获得生物质资源量达到3.14亿吨煤当量,其中秸秆和薪材分别占 54% 和 36%;现有180多亿吨林木生物质资源量、8~10亿吨可获得量和3亿吨可作为能源的利用量。生物质能转化利用的主要途径是:热化学高效转化利用的热解气化发电(供热、供气)、快速热解制备液体燃料和生物质气化合成液体燃料,以及生物化学转化技术等。同时,论述了目前已经进行的生物质研究开发技术和产业化利用进展。     

核壳结构Cr-Zn@SiO_2@MSAPO催化剂的制备及协同催化生物质热解气合成低碳烯烃

生物质能源作为一种资源丰富、环境友好的可再生资源,在解决环境污染和能源危机上具有重要的应用价值。然而,我国大部分农林废弃物都是直接焚烧或丢弃,不仅污染了环境,而且造成了巨大的生物质资源浪费。因此,学术界提出了多种生物质能源转化利用技术。其中,生物质无氧热解技术对于实现生物质能源的有效转化而不产生二次污染和二氧化碳零排放具有重要价值。结合生物质催化热解技术的普遍应用和新型费托催化合成技术的优势,实现生物质深度催化热解的热解气转化为重要的工业原料,采用新型费托催化合成技术生产低碳烯烃。     

流化床式生物质热解过程模拟研究进展

生物质能作为一种可再生的清洁能源,受到国内外研究者越来越多的关注。流化床式生物质热解转化技术是清洁高效转化利用生物质的新方法。本文在分析流化床式生物质热解过程的特征结构基础上,着重对各类热解流化床模拟进展进行了归纳总结。并提出了采用多尺度建模方法来提高生物质热解模拟的计算速度和精度,表明该类模型具有指导生物质热解过程优化与放大的应用潜力。     

生物质快速热解技术现状

生物质能源是可再生能源的重要组成部分,有丰富的资源和低污染的特点,它的开发与利用已成为21世纪研究的重要课题。本文概述了生物质转化利用的方法,并重点阐述了生物质热化学转化法中的快速热解技术,同时综述了国内外快速热解反应器的现状,以及其产物———生物油的收集与特征分析,并提出了我国在快速热解研究方面应采取的有关措施。     

生物质转化利用技术的研究进展

生物质能源和石油替代产品的研究、开发和应用,是保障能源供应、减少对化石能源的依赖、解决未来能源问题的有效途径。综述了目前国内外生物质能的转化利用技术,主要包括直接燃烧技术、生化转化技术(发酵和厌氧性消化)、热化学转化技术(气化、热解)、液化技术、致密成型技术、超临界流体转化技术等;介绍了生物质转化技术的应用,包括生物质气化发电、气化制氢、热裂解制氢、发酵法生产燃料乙醇、热裂解制生物油、固化成型制固态燃料、堆肥发酵制肥料、厌氧性消化生产沼气、催化裂解生产生物燃料等。对未来的生物质能利用技术的发展进行了展望。     

生物质快速裂解液化技术的研究进展

综述了生物质能转化的技术途径,生物质热裂解的４种方式,着重介绍了生物质快速裂解直接液化的各种著名工艺和生物质燃料油的特点及其开发和利用。指出了目前生物质裂解技术以及生物质油深加工的难点和发展方向。     

生物质热解的最新研究进展

生物质资源是丰富的可再生资源,对其进行研究开发将极大提高生物质能的利用价值。热解技术是生物质能转化的最有效方式之一,通过热解可将生物质转化为高品质清洁能源或高附加值化学品,从而受到越来越多的关注。本文阐述了生物质热解概况,总结了热解温度、升温速率、压力、物料特性(生物质种类、粒径、分子结构等)等工艺条件对生物质热解过程和产物分布特性的影响。介绍了生物油的分离与分析技术,综述了其研究现状、应用领域以及使用过程中存在的主要问题。     

生物质转化制备5-乙氧基甲基糠醛液体燃料研究进展

5-乙氧基甲基糠醛（5-ethoxymethylfurfural,简称EMF）是一种具有成为新一代生物燃料或者燃料添加剂潜力的高附加值化学品,具有优良的能量密度和燃烧性能。通过醇解制备EMF是生物质资源化利用的重要途径之一,也是农业废弃物生物质资源化利用的重要方式。本文介绍了EMF制取原料、催化剂及催化体系的特性,综述了糖类、农林废弃生物质等不同种类原料制取EMF的研究现状,虽然农林废弃生物质转化率较低,但具有原料成本低、来源丰富的优势。在此基础上,分类综述了无机酸、固体酸、离子液体等不同催化体系制取EMF的现状、优势和不足,无机酸存在易腐蚀、不易回收等问题;离子液体目前成本较高,固体酸则催化效率较高、易回收,极具发展潜力。提出开发以低廉生物质资源为原料直接合成EMF的技术将是未来研究的重要方向,反应高效、环境友好、经济可行的EMF生产路径是实现工业化生产的基础。     

生物质热解制燃料油及化学品的工艺技术研究进展

从生物质热解制液体燃料油(生物油)的收率和品质两方面论述了生物质热解关键技术和热解制备液体燃料工艺。通过对比分析了传统的生物质快速热解关键技术———热解反应器、加料技术、气-固快速分离技术及热解蒸汽快速冷凝技术的研究现状、难点和不足,并提出了新型生物质快速热解关键技术———旋转筛板热解工艺。同时针对现行生物质热解制燃料油工艺存在的不足,对比分析了4种热解制取燃料油工艺,并提出了汽爆、固态发酵的生化转化与快速热解相结合制取液体燃料的方法。     

林业资源热解气化供热发电产业发展趋势与战略对策

生物质热解气化供热发电是林业资源加工剩余物高效综合利用产业。我国林业加工废弃物可利用量约为2.1亿吨/年,利用可再生林业资源供热和发电,有助于改善我国能源结构,增强能源安全保障,提升我国节能减排水平,推动社会主义新农村建设,促进林业可持续发展。针对目前林业资源气化供热发电产业发展过程中普遍存在的原料收储运存在瓶颈、生产过程自动化和智能化水平不高、标准化生产技术不成熟、高值化和综合利用技术缺乏等问题,建议加强林业特色资源林基地建设、创新分布式产业发展模式、突破卡脖子技术难题、严格市场准入审批、加强政府管理和行业规范、加大政策扶持力度,力争建立原料供应稳定、高品质燃气绿色制造和生物炭高效应用的一体化产业体系,到2035年气化产业年利用林业剩余物超过500万吨标准煤,总产值达100亿元/年。     

生物质热解制生物油及其提质研究现状

生物质能源作为可再生能源的重要组成部分,其综合高效利用在能源替代与补充、保护生态环境等方面具有重要的战略意义。生物油是生物质通过热裂解技术获得的液体产物,具有能量密度较高、环境友好、可再生及可直接输送等优点,可替代传统化石燃料推广使用,解决日益严重的能源紧缺与环境污染等问题。生物质热解制油技术的开发与利用,已成为新世纪可持续能源研究领域的重要课题之一。总结了近年来生物质热解制油技术的主要研究进展,重点关注热解反应器、催化热解技术与生物油的提质利用方面的研究,介绍了碱金属、氧化物和分子筛3种生物质热解催化剂,以及乳化、催化加氢、催化裂解、催化酯化和重整制氢5种生物质提质方法,最后对生物质热解技术的现状及发展趋势进行了总结和概括。     

生物质热解反应装置研究现状及展望

生物质热解是实现生物质能源化利用的重要途径,对解决日益严重的能源问题有着重要意义。着重介绍了几种典型的生物质热解反应器的研究现状,并列举了近期开发出的几种新型热解反应装置,总结了不同种类的热解反应器的工作原理及各自优缺点和适用情况。对催化热解和生物质原料预处理及反应器进行了综述,指出开发新型高效、高活性热解催化剂和加大对原料预处理技术的基础理论探索力度是未来生物质热解研究的发展方向。     

生物质气流床气化前的处理工艺

针对生物质气化过程面临的问题,利用慢速热解方法作为生物质气流床气化的前处理工艺并考察其可行性. 分析讨论了热解后半焦的化学组成和输送特性,并使用ASPEN PLUS模拟软件计算比较了原料与半焦的气化结果. 结果表明,半焦的能量密度随热解温度的升高而升高;热解温度在300~400℃之间,半焦的质量产率和能量产率对于气化工艺比较有利;热解后半焦的内摩擦角、休止角明显降低,堆积密度明显提高. 使用ASPEN PLUS模拟软件进行计算比较,热解温度为400℃时的气化效果最理想.     

生物质气化与设备的研究进展

介绍了国内外有关生物质气化技术和设备方面的研究概况,主要是近年来流化床反应器的研究进展。展望了生物质能源的良好发展前景。     

糠醛的生物炼制技术研究进展

生物炼制是新时代应对能源危机和环境污染的极佳策略,基于生物炼制可以将低值的生物质资源转化为各类高附加值产品。糠醛是一种来自生物质资源的高附加值平台化合物,在能源、医药、化工等领域具有重要应用。糠醛的工业生产已经近一个世纪,工业生产技术已经比较成熟,但是目前工业生产过程中还存在不少问题。为解决糠醛工业生产中存在的问题,研究者对制备糠醛的新技术和新工艺进行了研究与探索。本文首先介绍了糠醛的性质及应用,分析了糠醛的工业生产技术现状和所面临的问题,如利用无机酸作催化剂时会腐蚀设备,催化剂不易回收,存在污染水源等问题。然后详细叙述了水解法和热解法制备糠醛的技术研究现状以及微波加热辅助新工艺的特点,最后展望了糠醛制备技术的未来发展方向。     

生物质微波热解产生物油的影响因素研究进展

生物质作为可再生资源具有低成本、分布广泛且易得等优点，生物质能的开发利用可有效缓解能源压力，减少环境污染。微波热解技术是生产燃料油和高附加值化学品的有效方法之一，与传统的热解相比，微波热解具有加热速率快、均匀性好、选择性加热、节能与易于控制等优点。在简单分析微波热解产物分布的基础上，详细综述了近年来微波热解生物油产率的影响因素，主要包括热解温度、功率、吸波剂、催化剂、原料预处理、加热时间、原料性质和物料尺寸等因素；最后，总结和展望了微波技术在生物质催化热解制备生物油领域应用中存在的问题、解决途径和发展前景。     

生物质快速热解装置研究进展

当今化石能源日渐枯竭和环境压力日益加重是亟待解决的问题,而生物质热解液化技术被认为是解决能源紧张的潜在方法,尤其是生物质快速热解技术。随着生物质快速热解技术与工艺不断成熟,需要快速热解装置不断放大以提高处理量,以实现生物质快速热解的工业化。生物质快速热解装置复杂且多样化,在装置的放大过程中,各系统的合理选择是难点。本文首先对生物质热解机理、快速热解过程的粒径选择和前处理进行了简述,并对快速热解流程中的进料系统、供能系统、热解反应器和快速冷凝系统4个关键系统进行了综述,着重介绍了快速热解反应器的类型及其特点,提供了该4个关键系统的选择及研究趋势。流化床反应器具有易放大、可以较好地实现自热式快速热解的优点,本文总结出流化床式反应器是目前研究的热点。在保证产品品质下,设备易放大、稳定实现自热式、流程能耗低、运行稳定安全等是快速热解装置未来的研究方向。     

65t／h生物质循环流化床锅炉热效率性能实验

介绍了以农林废弃物为主要燃料的生物质直燃循环流化床锅炉。对生物质循环流化床锅炉进行了额定、常用及最大负荷下的热效率测试实验,并对其热效率进行了修正。结果表明：锅炉热损失主要来自排烟热损失q4和固体未完全燃烧热损失q4;对进风温度、给水温度、燃料特性进行了修正,在12,13．5,15MW工况下修正后的热锅炉效率分别为87．57％,88。77％和88．72％。