生物质快速热解制取生物质油

根据浅床层鼓泡流化床的特点以及生物质的热解特性,研制出生物质快速热解的流化床热解反应器,并进行生物质快速热解制取生物质油的试验研究。通过定量给料研究不同温度、不同流化气流量对热解产物的影响规律。试验得出生物质油的产率达65%(kg/kg),并对产出的生物质油用色质联机进行成分分析得出生物质油的主要成分,通过热重分析得到了生物质油的热解特性。     

快速热解生物油柱层析分离与分析

利用柱层析分离与分析了自由落下床反应器中杏核和玉米芯快速热解油。生物油经脱水、抽提分离出沥青烯后，柱层析分离成3个馏分：环己烷洗脱馏分（B1馏分），主要是四环以下无杂原子、无取代基或简单取代基的芳香化合物；苯洗脱馏分（B2馏分），主要是单环的酚类化合物；甲醇洗脱馏分（B3馏分），主要是极性化合物。实验结果表明，热解温度对生物油的产率和性质影响很大：生物油及沥青烯的产率在600～700℃范围内达到最大值；随温度的升高，大分子化合物裂解成小分子化合物，含复杂取代基的化合物裂解生成含简单取代基或者无取代基的化合物。实验结果也表明生物油中萘、甲基萘等主要来自于纤维素和半纤维素的热解，酚类化合物主要源自于木质素的热解。     

生物质热解与生物油的特性研究

用木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆为原料进行了热解液化试验,生物油的产率分别为63%、53%、57%和56%,生物油的热值均为17~18MJ/kg。生物油成分分析表明,生物油是一种复杂含氧有机化合物与水组成的混合物,包括了几乎所有化学类别的有机物,如醚、酯、醛、酮、酚、醇和有机酸等。生物油粘温特性研究表明,当温度低于85℃时,生物油粘度随着温度升高而减小,符合液体粘温通用关系式;当温度高于85℃时,生物油粘度随着温度升高而上升,生物油中某些化合物开始产生聚合反应。     

生物质快速热解技术研究进展

介绍生物质快速热解技术的原理、特点、反应器结构、典型工艺流程以及该技术在国内外的研究利用现状.     

生物质催化热解研究进展

介绍了生物质种类、生物油性质、热解反应条件对生物油产率和油品质的作用以及催化剂对催化热解反应的影响。生物质催化热解技术能够实现资源、能源、环境的高效统一,符舍社会的可持续发展原则,具有很大的开发前景。     

四氢萘预处理生物质快速热解制取酚类

文章提出一种以四氢萘(Tetralin,THN)为溶剂预处理生物质快速热解的方法,以实现生物质中羟基(氧)有效转移到酚类化合物中,降低热解油酸类含量。热解实验采用固定床反应器,考察了热解后气、液、固产率,采用气相色谱仪、气质联用仪及傅里叶红外光谱仪分别对热解气、液、固进行分析,结果表明,THN预处理能够有效提高核桃壳(Walnut Shell,WS)的液体产率。对热解后液体产物组分分析发现:THN预处理后液体产物中的酚类含量升高,酸类含量降低,且THN添加量越大,这种趋势越明显;当WS和THN质量比为1∶0.5时,液体产物中酚类含量为59.6%,较理论值(33.11%)增幅最大,且液体产物中几乎无酸类物质,对生物油品质提升效果最佳。     

生物质热解技术研究现状及其进展

生物质热解技术是把低能量密度生物质转化为高能量密度气、液、固产物的一种新型生物质能利用技术。其中液体产物具有便于运输、储存等优点,可替代燃料油用于发电、供暖系统以及可代替矿物油提炼某些重要的化学物质。介绍了国内外对这一技术的各种研究及其进展,并简要介绍了上海理工大学独立研制开发的生物质闪速液化实验装置。     

生物质热解燃料的生产

利用热解及其相关技术可将生物质转化成焦炭、生物油和合成气。本文重点介绍了生物质热解技术的研究概况,简介了利用生物质热解生产燃料的优点。指出：利用湖泊等自然水体中的浮游藻类做热解材料,在解决水体环境污染方面具有很好的社会效益和经济效益。     

生物质热解生物油的成分分析

在流化床上快速热解玉米秸秆粉,得到成分复杂的生物油.生物油上层是溶于水的轻质液体,下层是难溶于水的大分子物质.用二氯甲烷萃取上层液体中的有机相,气质分析(GC/MS)结果表明其主要成分除乙酸、羟基丙酮外,还有环戊烯酮、糠醛、糠酮、苯酚等及其衍生物,与谱库中的标准物对比有较高的匹配度.下层大分子部分化学性质更为复杂,需要进一步探究分离和检测方法.由于理化性质复杂,生物油的应用需要进一步的研究探讨.     

微波热解生物质废弃物的研究

利用微波热裂解生物质废弃物,使其转化为可直接利用的能源,是一种非常重要的处理工艺。运用自行研发的单模谐振腔微波设备对生物质废弃物进行热解反应试验,考察了微波功率、反应时间、含水率和物料粒径对木屑热解的影响,得到较优的反应工艺条件:微波功率为2.0 kW,反应时间为8 min,含水量为20%,物料粒径为0.5~0.8 mm。分析研究了固、液、气3种热解产物:固体产物(炭)的性质得到了改善;生物油主要是芳香烃类化合物和呋喃类化合物的复杂混合物;热解气体产物主要为CO,CO2,甲烷等,热值相对较高。     

生物质热解液化技术研究与发展趋势

介绍了生物质热解液化技术,总结了该项技术在原料预处理、热解工艺和生物油分离精制3个方面的最新研究成果。在原料预处理方面,介绍了微波干燥、烘焙和酸洗3种方法;在热解工艺方面,介绍了催化热解和混合热解两种新工艺;在生物油分离精制方面,介绍了催化加氢、催化裂解、催化酯化、乳化燃油和分离提纯5种新技术,并分析展望了生物质热解液化技术的产业化发展趋势。     

Producing Bio-oil from Olive Cake by Fast Pyrolysis

Abstract

This article reports on physico-chemical properties of olive cakes to evaluate them as a raw material in energy production through thermo-chemical pyrolysis conversion process. The present study focuses on the actions related to the possibilities to utilize in particularly olive cake as an agricultural residue. Olive cake is a very promising material for the production of bio-oil. Liquid, solid, and gaseous products were obtained from olive cake by pyrolysis. If the purpose were to maximize the yield of liquid products resulting from biomass pyrolysis, a low temperature, high heating rate, and short gas residence time process would be required. Flash pyrolysis gives high oil yields. The heating was carried out from 298 K to 1,050 K in the absence of oxygen. The yields of liquid products were obtained from the olive cake by pyrolysis for the runs of different heating rates: 10 K/s, 20 K/s, and 40 K/s. The highest bio-oil yields from the olive cakes were 31.0% at 700 K, 36.0% at 700 K, and 41.0% at 700 K obtained from 10 K/s, 20 K/s, and 40 K/s heating rate runs, respectively. The highest bio-oil yields olive stone shells were 27.0% at 700 K, 31.0% at 700 K, and 34.5% at 750 K obtained from 10 K/s, 20 K/s, and 40 K/s heating rate runs, respectively.     

生物油改性及催化热解技术研究进展

生物质快速热解制取生物油是一种生物质能源热转化的重要方式,是目前可再生能源利用研究的热点。文中介绍了快速热解技术的发展现状,详细讨论了生物质油的特性以及生物质油精制和改性方法,包括催化加氢、催化裂解、添加溶剂与乳化技术,以及近年来倍受关注的生物质催化热解技术。     

生物质热裂解制油的动力学及技术研究

在不同升温速率下对水曲柳原料在 30 0～ 12 0 0 K范围内进行了热重分析试验 ,试验显示生物质热裂解随温度升高经历五个不同阶段。采用微商法和积分法对其主体阶段的分析得到相互一致的结果 :活化能为 10 1.4 k J/mol、指数因子为 1.2 2× 10 7s- 1 的一阶一步动力学模型。在所开发的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制油系统上对生物质进行热裂解试验 ,得出了温度、粒径、停留时间和木种等几种最为重要的参数对热裂解制油的影响规律 ,并在 773K左右成功制取出产率高达 6 0 %的生物油 ,同时用色质联机分析 (GC- MS)技术对所制取的生物油进行了初步分析。     

生物油替代动力燃油的研究

生物质快速热裂解制取的生物油在利用过程中具有低污染排放等优点,有潜力成为常规燃料的重要替代品之一.分析由生物质流化床分级冷凝快速热裂解试验装置所产生物油的理化性质,它具有粘度大、热值低、含氧高、含水多、呈酸性等特性,在锅炉、柴油发动机等的燃烧器中应用会出现阻塞、磨损、腐蚀等问题,需要提升其品质.通过催化加氢和催化裂化等改性手段,可以从本质上改变生物油的理化特性,使之真正成为常规汽油或柴油的替代品.     

生物质定向快速热解制备左旋葡聚糖和芳烃的研究进展

木质纤维素快速热解转化为高价值的左旋葡聚糖和芳烃是国内外的研究热点之一。目标产物的选择性低是限制其工艺发展的关键问题。本文介绍了木质纤维素的组分,并讨论了其组分对热解产物的影响,提出预处理-催化热解的生物质炼制技术,可实现快速热解产物的灵活可调,定向转化为左旋葡聚糖和芳烃。     

内循环串行流化床生物质催化热解试验研究

在处理量为0.2 kg/h的新型内循环串行流化床(IIFB)上进行了生物质催化热解制油的试验研究.以木屑为原料、石英砂为热载体,研究了在没有催化剂条件下反应温度对热解产物分布的影响;以HZSM-5催化剂与石英砂混合物为床料进行了催化热解试验,并对热解产物和反应后的催化剂进行了表征分析.结果表明:反应温度为515℃时,液体产物的收率最高.HZSM-5催化剂的加入促进了气体以及焦炭的生成,使液体产物的收率降低,且催化剂体积分数越大,影响越显著.催化荆表面的积炭经燃烧反应后被除去,催化剂的稳定性得到改善.热解不可冷凝气体的主要成分为CO和CO2,随着热解温度的升高,CO2产量下降,CO和CH4的产量增加.经HZSM-5催化热解后,生物油中的酸、醛和酮类物质含量明显减少,而小分子的烃类与酚类物质含量明显增加,表明催化剂具有明显的脱氧效果.     

生物质热解加氢制汽柴油系统的火用分析

基于生物质热解加氢制汽柴油系统的Aspen Plus模拟,分析了全系统碳氢氧元素的平衡转化过程,并基于火用理论对全系统及各单元进行了用能分析,研究了重整温度和氢利用率对系统火用效率的影响。结果表明：模拟条件下汽柴油产率为0.122 kg/kg生物质(干基);生物质碳的24.74%转化到汽柴油;转化到汽柴油的氢占实际总氢消耗的19.85%;加氢过程生物油氧38.2%以CO2脱除,其余以H2O脱除。全系统总火用效率(η )和产品火用效率(η-)分别为59.9%和32.8%;全系统火用损以内部不可逆火用损为主,比例达约30%,热解单元是全系统火用损最大的部位。重整最佳温度为750℃~800℃;系统自供氢条件下,η 和η-所能达到的最大值分别为63.1%和42.6%。     

Bio-oil Production from an Oilseed By-product: Fixed-bed Pyrolysis of Olive Cake

Abstract

A study of pyrolysis of olive cake at the temperature range from 400°C to 700°C has been carried out. The experiments were performed in a laboratory scale tubular reactor under nitrogen atmosphere. The yields of derived gases, liquids, and char were determined in relation to pyrolysis temperature and sweeping gas flow rates, at heating rates of about 300°C min^?1. As the pyrolysis temperature was increased, the percentage mass of char decreased whilst gas product increased. The oil products increased to a maximum value of ～39.4 wt% of dry ash free biomass at a pyrolysis temperature of about 550°C in a nitrogen atmosphere with flow rate of 100 mL min^?1 and with a heating rate of 300°C min^?1. Results showed that the bio-oil obtained under the optimum conditions is a useful substitute for fossil fuels or chemicals.     

生物质在流化床中热裂解的试验研究

以稻壳为原料,在自制的小型流化床上研究了生物质快速热解反应温度对生物油产率的影响.结果表明:在450℃、500℃、550℃和600℃4种热裂解温度中,500℃时平均产油率最高为52.87%.对热解产物进行分析发现:生物油是1种复杂的舍氧有机化合物和水组成的混合物,几乎包含了所有化学类别的有机物;气体产物中主要以CO、CO2、CH4和C2-C4为主,CO、C2-C4和CH4的浓度随着温度的升高而上升;热解焦样则随温度的升高,其表面形态出现断裂破碎.