生物質(zhì)裂解的原理及應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2024-01-25 00:00:00 點(diǎn)擊次數(shù)：160

原理：

根據(jù)反應(yīng)溫度和加熱速度的不同，生物質(zhì)熱解工藝可分為慢速、常規(guī)、快速或閃速集中。慢速裂解工藝具有幾千年的歷史，是一種以以生成木炭為目的的炭化過(guò)程，低溫和長(zhǎng)期的慢速裂解可以得到30%的焦炭產(chǎn)量；低于600℃的中等溫度及中等反應(yīng)速率（0.1～1℃/s）的常規(guī)熱裂解可制成相同比例的氣體、掩體和固體產(chǎn)品；快速熱裂解大致在10～200℃/s的升溫速率，小于5s的氣體停留時(shí)間；閃速熱裂解相比于快速熱裂解的反應(yīng)條件更為嚴(yán)格，氣體停留時(shí)間通常小于1s，升溫速率要求大于103℃/s，并以102～103℃/s的冷卻速率對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行快速冷卻。

生物質(zhì)快速熱解過(guò)程中，生物質(zhì)原料在缺氧的條件下，被快速加熱到較高反應(yīng)溫度，從而引發(fā)了大分子的分解，產(chǎn)生了小分子氣體和可凝性揮發(fā)分以及少量焦炭產(chǎn)物。可凝性揮發(fā)分被快速冷卻成可流動(dòng)的液體，稱(chēng)之為生物油或焦油。生物油為深棕色或深黑色，并具有刺激性的焦味。通過(guò)快速或閃速熱裂解方式制得的生物油具有下列共同的物理特征：高密度（約1200Kg/m^3）；酸性（pH值為2.8～3.8）；高水分含量（15%～30%）以及較低的發(fā)熱量（14～18.5MJ/Kg）。

應(yīng)用：

生物質(zhì)熱裂解技術(shù)是世界上生物質(zhì)能研究的前沿技術(shù)之一。該技術(shù)能以連續(xù)的工藝和工廠化的生產(chǎn)方式將以木屑等廢棄物為主的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的易儲(chǔ)存、易運(yùn)輸、能量密度高且使用方便的代用液體燃料（生物油），其不僅可以直接用于現(xiàn)有鍋爐和燃?xì)馔钙降仍O(shè)備的燃燒，而且可通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)加工使液體燃料的品質(zhì)接近于柴油或汽油等常規(guī)動(dòng)力燃料的品質(zhì)，此外還可以從中提取具有商業(yè)價(jià)值的化工產(chǎn)品。相比于常規(guī)的化石燃料，生物油因其所含的硫、氮等有害成分極其微小，可視為21世紀(jì)的綠色燃料。

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