催化劑對(duì)亞臨界水中生物質(zhì)液化行為的影響.pdf

1、1.1.1傳統(tǒng)資源的消耗目前使用的能源大部分是化石能源，尤其在中國(guó)大量消耗以煤為主的化石能源給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。隨著化石能源資源的日益枯竭，尋找新的替代能源己成為21世紀(jì)最為緊迫的任務(wù)[1]。隨著化石燃料的緊缺，利用生物質(zhì)再生能源重新引起廣泛注意.生物質(zhì)能具有可再生、低污染、分布廣、儲(chǔ)量大等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)生物質(zhì)能資源相當(dāng)豐富,資源總量估計(jì)每年可達(dá)6.5億噸標(biāo)煤以上[2]，各類(lèi)農(nóng)業(yè)廢棄物(如秸稈等)的資源量每年即有3.8億噸標(biāo)煤，其中

2、稻草、玉米稈、麥草分別占3 1.3％、2 7.7％、1 6.0％[3]。但是大部分生物質(zhì)的含水量很大，有時(shí)甚至超過(guò)95％，在其常規(guī)氣化和熱解過(guò)程中表現(xiàn)出很低的熱利用效率，這是因?yàn)檫@些過(guò)程中生物質(zhì)在使用前需要進(jìn)行干燥處理，而干燥需要消耗大量的能量[4]。超臨界水可改變相行為、擴(kuò)散速率和溶劑化效應(yīng)，使反應(yīng)混合物均相化，增大擴(kuò)散系數(shù)，從而控制相分離過(guò)程和產(chǎn)物的分布。由于這些原因，超臨界水中的化學(xué)反應(yīng)引起了廣泛關(guān)注[5]。生物質(zhì)在超臨界水中氣化

3、制氫過(guò)程的熱利用效率不隨生物質(zhì)含濕量變化，對(duì)于高含濕量的生物質(zhì)，在超臨界水中氣化具有比常規(guī)氣化和熱解過(guò)程更高的熱利用效率[6] 。 由于礦物燃料的儲(chǔ)量有限再加上近年來(lái)的過(guò)度開(kāi)采使用，人類(lèi)即將面臨著能源的危機(jī)，同時(shí)礦物燃料的嚴(yán)重污染也對(duì)環(huán)境構(gòu)成了一種威脅。尋找清潔的可再生能源已是人類(lèi)的當(dāng)務(wù)之急。生物燃燒時(shí)生成CO2和水，可儲(chǔ)存運(yùn)輸，是一種理想的清潔能源。近年來(lái)生物油的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。 隨著石油、煤炭等不可再生資源的日益枯

4、竭和利用帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，人們對(duì)生物質(zhì)的利用給予了越來(lái)越多的關(guān)注。目前作為能源利用的生物質(zhì)還不到其總量的1％，卻提供了世界1 4％的能源。生物質(zhì)主要由木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等有機(jī)物組成，是含碳、氫元素的主要資源之一，具有廣泛的分布性和可再生性。其生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的C02與其燃燒時(shí)所產(chǎn)生的CO2在總量上相當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)CO2近零排放或零增長(zhǎng)，可大幅緩解“溫室效應(yīng)”。而且生物質(zhì)含S、N低，具有低污染性。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年產(chǎn)生約