流化床热解液化及生物油品质的分析研究

发布时间：2020-10-26 07:55

　　 生物质是唯一可以液化的清洁的可再生能源,利用生物质快速热解制取的生物油便于运输和储存。作为液态燃料的生物油在替代化石燃料方面具有相当广阔的前景。但是,生物油的高粘度、高含水量、强酸性、低热值和热不稳定等性质严重影响了生物油的品质,阻碍了生物油作为燃料的应用。因此,为提高生物油的品质,增强生物油燃料的应用性,本文在自行设计建造的流化床热解液化系统上完成制取生物油的实验,一方面探求生物质原料和热解反应条件在热解过程中对生物物油产率和品质的影响规律,另一方面利用微波对生物质进行干燥,通过研究微波干燥对生物质原料以及对热解产物的影响规律,揭示微波干燥预处理对生物质热解过程的影响机理。本文研究的目的是实现生物质热解液化的控制转化,优化反应参数,揭示微波干燥的预处理工艺对生物质热解液化的积极意义。 首先,对世界能源背景、生物质能及生物质热解液化技术进行了简单介绍,强调了液化产物生物油的特性及其应用难点,引出本文研究的目的和主要内容。 其次,介绍了国内外流化床热解液化系统,描述了本文流化床热解液化系统的结构和工艺流程,选择了合适的试验参数,概括了试验操作方法和步骤。 然后,通过试验研究了生物质原料种类、粒径和热解温度、气相停留时间对生物油产率和品质的影响规律。试验研究表明:原料的种类、热解温度和气相停留时间是影响生物油产率和品质最重要的参数:①、原料中纤维素、木质素和灰分的含量是主要影响因素。松木屑最适合生产高产率高品质的生物油。②、基于松木屑油的研究发现,450～550℃是生产高产率高品质松木屑油的最佳温度范围。③、热解蒸气的停留时间决定二次反应的发生几率,从而影响生物油的产率和品质。 最后,试验研究微波干燥对生物质原料以及对生物质热解机制的影响。研究发现:微波干燥能迅速降低生物质原料的含水率,功率越大,干燥速率越快;微波干燥能扩大生物质的孔隙结构,有效增大原料的比表面积;微波干燥更有利于挥发分在热解过程中迅速析出,提高热解速率;微波干燥明显抑制了热解产物的二次反应,提高了生物油和焦炭的产率,减少了不凝气体的产率,同时减少了热解过程中水分的生成,提高了生物油的品质。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TK6
【部分图文】：

Waterloo大学的流化床反应系统

浙江大学的流化床热解液化系统

图 4-17 微波干燥后热解焦炭的 SEM 图 图 4-18 烘箱干燥后热解焦炭的 SEM 图4.3.4 对不凝气的影响生物质热解后得到的可燃气体，主要成分是 CO、CO2、H2及 CH4等烷烃类物质图 4-19、图 4-20 和图 4-21 对比了不同干燥方式下三种原料热解后不凝气的主要成分
【引证文献】

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1 孙玉凤;高虹;王通洲;;玉米秸秆生物质热裂解产物分析[J];沈阳理工大学学报;2010年05期

本文编号：2856727