生物质热解液化技术及其产物利用的研究进展

生物质能是可再生能源的重要组成部分.生物质的开发利用对废弃资源回收、能源结构转换、环境改善和保护等方面具有重大意义.生物质热解液化技术是其利用的主要形式之一.该技术很大程度上能缓解当今社会的能源危机以及环境污染,是人类开发可再生资源的一种非常有效的途径.介绍了目前国内外生物质能源的热解液化技术及其产物利用发展的情况及将来的发展趋势.     

国外利用生物质热解生产生物油的装置

本文介绍了国外五种典型的生物质热解液化装置，对这些装置的性能，工作原理，主要结构参数和操作过程及工业化应用前景进行了分析对比。     

液化石油气在氢/氩热等离子体中的裂解

建立了液化石油气在H2／Ar等离子体射流中热解制乙炔的整套实验装置，包括反应器，淬冷器、气相色谱分析系统等。通过实验研究探讨了LPG进料速率等离子体发生器的功率对原料LPG的转化率，乙炔产率和选择性以及出口气体中各组分浓度的影响，此外，还对反应过程中和成的两种形式的固体产物进行了分析。     

生物质热解液化料粒参数的优选方法

要使生物质料粒在流化床热解液化工艺装置中充分热解,必需保证物料在床中充足的停留时间以使料粒达到或超过热解温度;即必要条件是停留时间必须大于或等于热解时间。但停留时间由工艺的流化速度及流化床参数决定,热解时间则由生物质料粒在流化床中的传热过程控制,而它们均与生物质料粒参数密切相关。论文分析了生物质在热解反应塔中的传热过程,建立了气固两相流的传热简化模型,研究了热解时间和停留时间随生物质粒径的变化规律,找到了确保生物质物料充分热解的料粒参数选取的理论方法。     

国内外生物质能源开发利用技术

生物质能是一种重要的可再生能源,利用现代生物质能技术,转化为清洁、廉价、高品味的能源,对于缓解能源紧张和环境保护,具有重要的意义.介绍了国内外生物质能利用技术研究和应用现状,阐述了目前该领域的主要研究方向及其存在的问题,分析了我国生物质能的研究和开发中存在的障碍,并提出了相应的对策.     

生物质能源利用及发展

文章介绍了国内外生物质能源的主要利用形式和目前发展的情况及将来的发展趋势。不可再生产矿产资源濒临枯竭,可再生生物质资源利用前景广阔,目前气化和液化技术是生物质利用的主要形式。     

生物质秸秆在水中热化学液化研究

在100ml半连续固定床萃取反应器中，利用等温实验技术，对大连地区的玉米、大豆和高粱3种生物质秸秆在水中的液化反应进行研究，实验采用4因素3水平的正交设计考察了压力、溶剂流量，升温速率及原料等因素对生物质千秆在水中的液化反应行为。实验结果表明，在整个液化过程中始终存在着裂与缩聚反应的竞争，在前期以裂解为主，后期以缩合为主，而发生这一转折的时间在很大程度上受到反应条件的综合影响，在实验条件下，以总收率为考察目标时最佳工艺是采用玉米秸秆为液化原料，升温速率4k/min，压力在20MPa，溶剂流量为1ml/min，此时秸秆的干基总收率为87．0％，液体收率为58．6％，研究发现水在临界点附近表现了较好的反应特性，是具有开发和应用潜力的生物质液化介质。     

生物质热解液化装置输料系统特性试验

输料装置是生物质热解液化工艺系统中不可或缺的设备之一;而连续稳定的输料特性是保证生物质热解液化工艺过程的关键技术.介绍了一种实验采用的生物质输料系统;并以不同粒径的锯末、稻壳、麦麸、玉米粒为生物质代表原料,实验研究了各种因素对输料量的影响规律.实验结果对实现生物质连续可靠的热解液化生产过程具有重要的参考价值.     

生物质利用技术研究进展

生物质是一种可再生的清洁能源,高效开发利用生物质对缓解全球能源危机、生态环境恶化等热点、难点问题必将发挥重要作用.为此,介绍了生物质能资源的特点和利用现状,并概述了国内外生物质利用技术的研究和开发进展.     

国内外生物质能源开发利用技术

生物质能是一种重要的可再生能源,利用现代生物质能技术,转化为清洁、廉价、高品味的能源,对于缓解能源紧张和环境保护,具有重要的意义.介绍了国内外生物质能利用技术研究和应用现状,阐述了目前该领域的主要研究方向及其存在的问题,分析了我国生物质能的研究和开发中存在的障碍,并提出了相应的对策.     

生物质微波热解气化技术研究进展

生物质热解气化可以生产清洁的小分子燃料,是实现生物能源替代化石能源的重要驱动。利用微波辅助生物质气化是实现生物能源高效利用和能源产品高值化的重要途径。阐述了微波强化生物质热解技术和微波催化定向气化技术,分析了生物质微波热解气化技术面临的挑战以及需要解决的问题,并给出了解决方案     

生物质热解油及乳化油特性的研究

为了拓宽生物油的应用领域,采用间歇式给料的鼓泡流化床对典型生物质(桦木屑、玉米秸秆和稻壳)的快速热解进行了试验,对生物油、柴油与稻壳油混合的乳化油进行了分析.结果表明:木屑生物油的产率最高,生物油的热值为16～18MJ/kg,其主要成分为酸类、酚类、呋喃类、醇类和烷烃类.针对生物油难于利用的特点,将生物油与柴油乳化混合,对其乳化比例和理化特性进行了研究,发现乳化油比生物油更稳定,乳化方法简单、可行.     

生物质等离子体气化合成二级平台化合物研究

在电容耦合和介质阻挡放电等离子体提供的高温、高能量的反应环境中,进行生物质气化合成的研究.生物质可以代替化石资源制备饱和与不饱和烃类、含氧有机化合物等,采用等离子体技术,避免在气化中焦油的生成,分析平台化合物合成的影响因素,得出气化过程中的产物组成与介质阻挡放电中的等离子体参数.     

生物质资源发电技术研究

分析我国生物质发电产业的发展现状和发展前景,对生物质直燃发电技术和某生物质发电厂项目建设方案进行研究.     

三种生物质的热解动力学研究

为进一步研究生物质的热解动力学,在氮气气氛和不同的加热速率下对马尾松、棉杆和杉木试样进行了热分析实验.结果表明,由于生物质中矿物质对热解的催化作用,灰分含量越高,热解温区越低;用占生物质质量约10%的碳酸钠对生物质进行处理后,其热解温区也明显降低;用Ozawa-Flynn-Wall法计算的活化能随转化率的增加而增加,这是由于生物质中不同成分如半纤维素与纤维素等的热解特性不同所致;联合运用Satava法和Ozawa-Flynn-Wall法确定了低温区和高温区热解的最佳机理函数,发现Avrami-Ero-feev方程、Jander方程和Zhuralev,Lesokin and Tempelmen(Z-L-T)方程分别可以用来很好地描述不同温区的热解过程.热解机理是随机成核和随后生长或三维扩散.除了高温催化段以外,在其他温区用两种方法计算的活化能均很接近.     

两种我国常见生物质的热解特性研究

联用动态热重分析(TG)和微商热重分析(DTG)研究米糠和木屑的热解特性,结果表明:米糠试样和木屑试样的热解发生在200℃～500℃之间,分两步进行.通过分析对比米糠和木屑的热解特征曲线得出,米糠试样相对于木屑试样具有较高的难挥发组分含量和较低的热稳定性.     

非木质生物质/废塑料共热解热重分析及动力学研究

对非木质生物质(稻草)、废塑料(农用地膜)及其混合物的热解行为进行了研究。实验结果表明,非木质生物质的失重温度区间较塑料的失重温度区间宽,由于生物质的灰分和固定碳含量高导致转化率低于塑料。非木质生物质/废塑料共热解时二者存在明显的协同效应,动力学分析结果表明,采用一级反应模型能很好地拟合实验数据。塑料单独热解时可用1个一级反应模型描述,生物质单独热解时可用2个连续一级反应模型描述,而生物质/塑料热解则需用4个连续一级反应模型来描述。其活化能为64.6~306.6 kJ/mol,指前因子为1.1×104~3.0×1022。     

生物质组分热裂解动力学研究

为了更加深刻地了解生物质的热裂解机理，应用范氏组分分析法测定生物质各组分的质量分数，并对组分分离后的残渣进行热重分析，以得出组分在生物质热裂解中所起的作用.实验发现脂肪、蛋白质等萃取物热裂解行为类似于木质素，但反应速率较高.所有生物质中的纤维素热裂解行为表现一致，但不同生物质中的木质素因物理化学结构很不一致而导致了热裂解行为的差异，在动力学研究中不能使用木质素质量分数较大的样品替代其他种类生物质的木质素进行热裂解行为研究.     

木质生物质在能源方面的开发与利用

针对目前的能源形势,从木质生物质能的储存以及木质生物质能与化石能源产生污染的比较出发,提出了木质生物质在未来能源领域的应用潜力及应用前景。介绍了木质生物质的基本组成和化学组分,木质生物质作为能源的利用途径——直接燃烧、气化、液化和碳化等,以及在其利用技术方面的最新研究进展。旨在引起对木质生物质的能源潜力和木质生物质能转化技术的普遍关注,从而促进该技术的进一步发展。     

利用热等离子体熔融垃圾焚烧飞灰

为了评价垃圾焚烧飞灰的热等离子体熔融处理效果, 研究SiO2和CaO对重金属固化效果和重金属毒性浸出特性的影响. 在飞灰中添加一定比例的SiO2和CaO, 配置成不同的配灰样品, 利用纯氩热等离子体在1 400～1 500 ℃下, 对飞灰及配灰进行熔融玻璃化的实验研究, 分别利用X射线能量色散谱仪(EDX)、场发射扫描电子显微镜(FSEM)、X射线衍射仪(XRD)和毒性浸出方法(TCLP)分析飞灰和熔渣的化学组成、微观结构、晶相组成和重金属毒性浸出特性. 结果表明, 热等离子体熔融所得熔渣为无定形的玻璃体, 重金属浸出质量浓度均远低于毒性标准. SiO2和CaO的添加都可以改善重金属固化效果, CaO比SiO2对Cu、Zn、Cd和Pb挥发的抑制效果更好. SiO2的添加可以改善熔渣中重金属的浸出特性, 而CaO的作用与之相反.