生物质快速热裂解制取生物油及其后续应用研究

发布时间：2020-06-10 06:00

【摘要】： 生物质快速热裂解技术容易实现连续化生产和工业化应用,可将生物质转化为液体燃料潜在替代品——生物油,成为当今世界可再生能源发展领域中的前沿技术之一。然而影响热裂解的因素很多,产物生物油难以直接利用,都成为制约生物质快速热裂解技术商业化发展的主要瓶颈。基于此本文结合国家重点基础研究发展计划项目和国家自然科学基金项目,对生物质快速热裂解制取生物油及其产物的后续应用进行了较为系统的研究。生物质原料的种类直接影响热裂解液化最终的产物分布,综合我国生物质资源的种类和分布特点与经济可行性的考虑,选取了四类生物质中7种典型生物质物料作为研究对象,通过元素分析、工业分析、组分分析、热裂解动力学分析和热重红外联用分析等方法,对不同种类生物质自身的物理化学性质进行剖析,并研究其在惰性气氛下的热裂解行为,对热裂解产物进行了初步判断和分析。在给料量5Kg/h的小型生物质流化床快速热裂解试验系统上研究了不同喷淋介质对生物油产率和性质的影响,L型异构烷烃是一种比较理想的喷淋介质,与生物油掺混后迅速分层并对生物油成分影响较小,同时喷淋冷凝可以在一定程度上提高生物油的产率。利用流化床快速热裂解试验系统研究得出了生物质快速热裂解过程中反应条件和生物质种类对生物油产率的影响规律,并进一步对生物质热裂解产物的特性进行了分析,在对生物油进行理化特性分析的基础上,利用分子蒸馏技术对生物油进行分馏预处理,分析了生物油的蒸馏特性。同时对生物质热裂解生成的焦炭的物理性质和自身的孔隙结构进行了分析,结果表明生物质热裂解焦炭本身已经具有初步的孔隙结构,具有制备活性炭的条件。生物油与柴油乳化合成乳化燃料是近期促成生物油部分替代动力燃料的有效方法,通过对生物油模型化合物的乳化研究开展了乳化燃料配方的初步探索,进一步试验确定了适合生物油乳化的乳化剂配方,并分析了生物油保存时间和收集方式等因素对乳化效果的影响,同时对不同种类生物质热裂解生物油在较佳乳化剂配方下进行了乳化试验,分析了乳化燃料的乳化性能以及相应的理化性质。在试验研究的基础上,对乳化燃料进行了拟三元相图模拟与燃烧特性模拟计算,为生物油乳化燃料的经济利用和优化乳化配方提供一定的参考。
【图文】：

生产分布,一次能源,世界

破都能带来世界性的产业革命和经济的貌，加快了人类社会的文明和进步。另一端也常常因能源所致，当今的环境问题更，化石碳能的过度开采已经到了即将消耗源利用形式及替代能源出现，世界经济将工业化，消耗了地球上大量的自然资源，，在步入工业化阶段，能源消费增加是经济的重要基础资源，随着社会经济的高速发石能源的使用，导致世界对能源资源的争。

近地表,全球,平均温度,温室效应

CO:等多种温室气体，导致全球气候变暖.根据IPCC的第四次报告，人类活动对全球的温室效应应负90%的责任l7]。由于温室效应，从19世纪后期至今的100多年中，全球近地面气温平均升高了0.3℃一0.6℃[8，9】，如图1.4所示。与此同时，全球海平面平均升高了10一20cm.如果不采取控制措施，到21世纪末，全球气温最高将上升约4℃110】，海平面上升65cm.联合国环境署(UNEP)和世界气象组织(wMO)的报告也表明，加世纪12个最热的年份全部出现在1980年以后;美国海洋和大气管理局伽OAA)的统计表明， 1998年的全球平均气温创历史最高记录，是 1200年来的最高记录.据有关资料
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK6

【引证文献】