生物质热裂解制取生物油的试验研究

发布时间：2017-06-06 09:19

  本文关键词：生物质热裂解制取生物油的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生物质转化技术可分为生物法和热化学转化法,后者主要有气化、热解、高压液化等工艺。其中生物质热裂解液化由于比气化能得到更有价值的液体产物,因而作为一项生物质能资源开发利用的新技术日益受到重视。 本研究结合吉林农业大学主持的吉林省科技厅资助项目:“生物质热裂解制取生物油技术”(课题编号:20000320),利用自行设计研制的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制取生物油系统进行了生物质热裂解制取生物油的试验研究。 本文阐述了生物质能源的特点及生物质能利用技术,详细总结了国内外生物质热裂解制取生物油的研究现状,对几种典型的生物质热裂解的装置进行了介绍和性能的对比分析。 以红松、白松、落叶松、楸木等不同木屑为原料,利用自行设计研制的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制取生物油系统进行了快速热裂解试验,获得的最高生物油产率达63.8%;在对生物质的热裂解制取生物油进行全面试验研究的基础上,得出了生物质快速热裂解过程中反应温度、原料颗粒粒径、给料速率等主要参数对生物油产率的影响规律,并分析了这些因素的影响机理,为今后生物质热裂解制取生物油技术的应用奠定了基础。试验结果表明:较高的温度和较长的停留时间会降低油的产率,生成过多的不可凝气体;过低的温度和加热速率导致严重的炭化,同样会降低油的产率。红松、白松、落叶松、楸木木屑的最高生物油产率分别为:42.7%、36.1%、51.6%、63.8%。其中,楸木木屑在反应温度为500℃、粒径为0.47～0.67mm、给料速率为20.14kg/h的条件下产油率达到最高值。生物油物理特性和成分分析的结果表明:红松木屑制取的生物油品质最好,热值高、含水率低,更适合进一步的改性研究和应用。 通过试验研究的实际运行过程中遇到的问题,对所自行研制的试验设备的关键部件的工作原理、结构和性能进行了详细评价,提出了该试验设备的不足之处和改进方案,为今后设计研制适合我国国情的同类设备及进一步放大提供指导。 我国在生物质热裂解制取生物油方面的研究起步较晚,至今还没有生物质热裂解制取生物油商业生产的报导,国外已经有很多机构将生物质热裂解制取生物油技术进行商业化生产。本文最后介绍了国内外所进行的生物油的改性研究,讨论了生物质热裂解制取生物油技术的应用前景。
【关键词】：生物质 热裂解 生物油 流化床
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TE665
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1．1 引言10
• 1．2 生物质能源的概念及特点10-11
• 1．3 生物质能开发利用技术11-13
• 1．3．1 直接燃烧技术11
• 1．3．2 物化转化技术11-12
• 1．3．3 生化转化技术12-13
• 1．3．4 植物油利用技术13
• 1．4 生物质能源开发利用的意义13-15
• 1．4．1 经济意义13
• 1．4．2 生态环境保护意义13-14
• 1．4．3 社会意义14-15
• 第二章 生物质热裂解制取生物油技术研究进展15-25
• 2．1 生物质热裂解制取生物油的概念15-22
• 2．1．1 生物质热裂解工艺及分类15-17
• 2．1．2 生物质热裂解制取生物油的优势17
• 2．1．3 生物质热裂解制取生物油的典型技术17-22
• 2．2 生物质热裂解制取生物油的研究现状22-25
• 2．2．1 国外生物质热裂解制取生物油的研究现状22-23
• 2．3．2 我国生物质热裂解制取生物油的研究现状23-25
• 第三章 生物质热裂解制取生物油的试验研究25-44
• 3．1 生物质原料物理特性分析25-27
• 3．1．1 生物质原料的粒径分布25-26
• 3．1．2 生物质原料的休止角26-27
• 3．2 生物质原料的组分测定27
• 3．3 生物质热裂解试验系统27-32
• 3．3．1 螺旋给料机的结构及工作原理29-30
• 3．3．2 流化床的结构及工作原理30-31
• 3．3．3 产物收集部分工作原理31
• 3．3．4 其它辅助部件工作原理31-32
• 3．4 生物质热裂解工艺流程32-33
• 3．5 工艺参数的确定33-34
• 3．6 研究方法的概述34-36
• 3．6．1 试验材料34-35
• 3．6．2 试验步骤35-36
• 3．7 工况参数对热裂解产物分布的影响36-43
• 3．7．1 反应温度的影响37-39
• 3．7．2 原料粒径的影响39-40
• 3．7．3 升温速率和气相停留时间的影响40-41
• 3．7．4 给料速率的影响41-42
• 3．7．5 原料种类的影响42-43
• 3．8 本章小结43-44
• 第四章 试验装置的评价44-46
• 4．1 给料系统的改进44
• 4．2 反应器的改进44-45
• 4．3 产物收集系统的改进45
• 4．4 辅助装置的改进45-46
• 第五章 生物质热裂解制取生物油技术的应用前景46-49
• 5．1 生物油的改性处理46-48
• 5．1．1 生物油的催化加氢处理46-47
• 5．1．2 生物油的催化裂解处理47
• 5．1．3 生物油的应用47-48
• 5．2 不可凝气体的应用48
• 5．3 木炭的应用48-49
• 第六章 结论49-51
• 参考文献51-55
• 致谢55

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 商辉;路冉冉;孙晓锋;;微波热解生物质废弃物的研究[J];可再生能源;2011年03期

2 王爽;姜秀民;王谦;吉恒松;;不同工况下条浒苔的快速热裂解制取生物油试验研究[J];热能动力工程;2013年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 刘向东;流化式自供热型制生物燃油关键装置设计理论研究[D];东北林业大学;2011年

2 李金花;生物质直接脱氧液化产物生物石油的分析与精制[D];中国科学院研究生院（理化技术研究所）;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 胡兴涛;生物质快速热解制生物质油的实验研究[D];山东科技大学;2010年

2 孙玉凤;生物质热裂解制取生物油的研究[D];沈阳理工大学;2010年

3 周楠;基于模糊优化理论的生物质热解转锥优化的有限元研究[D];东北林业大学;2011年

4 曾稳稳;甘蔗渣微波裂解制备糠醛及土壤改良剂的研究[D];南昌大学;2011年

5 郑洋;滇池蓝藻快速热解液化制取生物油的初步研究[D];华中科技大学;2011年

6 罗爱香;竹废料微波裂解及其产物性质的研究[D];南昌大学;2007年

7 李瑞贞;竹废料微波辅助裂解制备生物柴油抗氧化剂的研究[D];南昌大学;2010年

8 徐文辉;斜板槽式生物质裂解主反应器设计理论研究[D];东北林业大学;2012年

  本文关键词：生物质热裂解制取生物油的试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：425954