生物質(zhì)快速熱裂解制取生物油及其后續(xù)應(yīng)用研究.pdf

1、生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用，可將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料潛在替代品——生物油，成為當(dāng)今世界可再生能源發(fā)展領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。然而影響熱裂解的因素很多，產(chǎn)物生物油難以直接利用，都成為制約生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)商業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸?；诖吮疚慕Y(jié)合國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，對(duì)生物質(zhì)快速熱裂解制取生物油及其產(chǎn)物的后續(xù)應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。 生物質(zhì)原料的種類直接影響熱裂解液化最終的產(chǎn)物分布

2、，綜合我國(guó)生物質(zhì)資源的種類和分布特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)可行性的考慮，選取了四類生物質(zhì)中7種典型生物質(zhì)物料作為研究對(duì)象，通過(guò)元素分析、工業(yè)分析、組分分析、熱裂解動(dòng)力學(xué)分析和熱重紅外聯(lián)用分析等方法，對(duì)不同種類生物質(zhì)自身的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行剖析，并研究其在惰性氣氛下的熱裂解行為，對(duì)熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行了初步判斷和分析。 在給料量5Kg/h的小型生物質(zhì)流化床快速熱裂解試驗(yàn)系統(tǒng)上研究了不同噴淋介質(zhì)對(duì)生物油產(chǎn)率和性質(zhì)的影響，L型異構(gòu)烷烴是一種比較理想的噴淋介質(zhì)

3、，與生物油摻混后迅速分層并對(duì)生物油成分影響較小，同時(shí)噴淋冷凝可以在一定程度上提高生物油的產(chǎn)率。利用流化床快速熱裂解試驗(yàn)系統(tǒng)研究得出了生物質(zhì)快速熱裂解過(guò)程中反應(yīng)條件和生物質(zhì)種類對(duì)生物油產(chǎn)率的影響規(guī)律，并進(jìn)一步對(duì)生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)物的特性進(jìn)行了分析，在對(duì)生物油進(jìn)行理化特性分析的基礎(chǔ)上，利用分子蒸餾技術(shù)對(duì)生物油進(jìn)行分餾預(yù)處理，分析了生物油的蒸餾特性。同時(shí)對(duì)生物質(zhì)熱裂解生成的焦炭的物理性質(zhì)和自身的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明生物質(zhì)熱裂解焦炭本身已經(jīng)

4、具有初步的孔隙結(jié)構(gòu)，具有制備活性炭的條件。 生物油與柴油乳化合成乳化燃料是近期促成生物油部分替代動(dòng)力燃料的有效方法，通過(guò)對(duì)生物油模型化合物的乳化研究開展了乳化燃料配方的初步探索，進(jìn)一步試驗(yàn)確定了適合生物油乳化的乳化劑配方，并分析了生物油保存時(shí)間和收集方式等因素對(duì)乳化效果的影響，同時(shí)對(duì)不同種類生物質(zhì)熱裂解生物油在較佳乳化劑配方下進(jìn)行了乳化試驗(yàn)，分析了乳化燃料的乳化性能以及相應(yīng)的理化性質(zhì)。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)乳化燃料進(jìn)行了擬三元相