化工進(jìn)展126·CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2010年第29卷增刊幾種不同生物質(zhì)的快速熱解劉運(yùn)權(quán),龍敏南(廈門大學(xué)能源研究院,福建廈門361005)摘要:在一流化床連續(xù)熱解裝置中(生物質(zhì)處理能力1kgh),對(duì)松樹、楊樹、芒草、和甜高粱等幾種典型的生物質(zhì)進(jìn)行了快速熱解研究,考察了熱解溫度、停留時(shí)間、進(jìn)料顆粒大小等對(duì)生物油產(chǎn)率與組成的影響,獲得了這幾種生物質(zhì)的最佳熱解工藝條件。研究結(jié)果表明,在相同的搡作條件下,木質(zhì)類生物質(zhì)具有相對(duì)較高的生物油產(chǎn)率;而芒草和甜高梁等草本類生物質(zhì)由于含灰分較多,熱解后所得固體產(chǎn)物——生物焦的產(chǎn)率較高,但生物油的產(chǎn)率相對(duì)較低,不過其生物油組成中含氧量也相對(duì)較低。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);熱解;生物油;木質(zhì)纖維素生物質(zhì)能源作為一種可替代能源,目前越來越為了加速我國(guó)生物質(zhì)能源的利用與發(fā)展,開發(fā)受到重視。生物質(zhì)是指各種天然生成的和衍生出來具有實(shí)用價(jià)值的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化與利用技術(shù),特別是滿的物質(zhì),比如木質(zhì)類和雜草類植物、木材廢料、蔗足福建省以及整個(gè)海西經(jīng)濟(jì)區(qū)對(duì)生物質(zhì)能源利用的渣、各種農(nóng)林殘余物、廢紙、城市固體廢棄物、鋸需要,廈門大學(xué)能源硏究院于最近開發(fā)了一套處理木屑、雜草、食品加工產(chǎn)生的廢料、動(dòng)物排泄物、能力為約1kgh實(shí)驗(yàn)室小型流化床連續(xù)快速熱解裝水生植物和藻類等。最古老的生物質(zhì)利用方法是將置。本文報(bào)道的便是采用該實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)松樹、楊樹它直接燃燒,以產(chǎn)生熱量。但是,由于生物質(zhì)中一芒草、和甜高粱等幾種典型的生物質(zhì)進(jìn)行快速熱解般含有較高的水分,導(dǎo)致其燃燒速率不穩(wěn)定,故直的研究結(jié)果。之所以選擇對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行熱解研究,接燃燒法法目前已不常用。我們認(rèn)為,熱解相對(duì)來說是一較簡(jiǎn)單的過程,且屬除了直接燃燒外,目前利用生物質(zhì)能量的方法于非能源密集型過程(所需的外部能量相對(duì)較少)主要有生物化學(xué)法和熱化學(xué)法兩大類。生物化學(xué)而熱解所得的產(chǎn)物卻是高能量密度的液體(稱為生法是將生物質(zhì)通過微生物的作用(比如酶解和發(fā)酵)物油或熱解油)和高能量密度的固體(稱為生物焦轉(zhuǎn)化為酒精或其它含氧化合物;而熱化學(xué)法則包括或焦炭),與生物質(zhì)原料本身比較起來,更便于運(yùn)熱解、液化、氣化、超臨界流體萃取等多種方法。輸和儲(chǔ)存。故熱解是一條非常有前途的生物質(zhì)能源目前,熱解和氣化是熱化學(xué)法中最常用的兩種轉(zhuǎn)化利用途徑,值得進(jìn)一步研究與開發(fā)。方法,其中熱解是將生物質(zhì)在無氧的條件下加熱到1實(shí)驗(yàn)部分定溫度,使其快速分解轉(zhuǎn)化為液體的過程,由于該過程涉及自由基的形成等一系列復(fù)雜的反應(yīng),故11實(shí)驗(yàn)裝置與流程其產(chǎn)物也較復(fù)雜。而氣化也是在加熱條件下將生物本實(shí)驗(yàn)所采用的熱解裝置如圖1所示,主要由質(zhì)進(jìn)行分解的過程,不過,氣化所需的反應(yīng)溫度要流化床反應(yīng)器、加熱保溫系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、旋風(fēng)分比熱解高,同時(shí)氣化過程一般需要加入少量的氧氣離器、激冷塔、冰浴冷凝器等部件組成。這是一套(或空氣)以及一定量的蒸汽來進(jìn)行。氣化的主要可以連續(xù)運(yùn)行的熱解反應(yīng)系統(tǒng),其生物質(zhì)的處理能產(chǎn)物為氣體(以H2和CO為主),并伴有少量的固約為1kg/h。其中,反應(yīng)器為一的鼓泡式流化床,體產(chǎn)物(生物焦)生成。研究表明2,對(duì)于生物質(zhì)內(nèi)置一定量的沙子(用于將生物質(zhì)快速加熱)。操的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化,如果目標(biāo)是欲獲得盡可能多的液體,作時(shí)采用氮?dú)庾鳛檩d氣將沙子流態(tài)化起來。氮?dú)庀葎t宜選擇較低的溫度、快的加熱速率和較短的停留經(jīng)過電預(yù)熱器加熱到一定的溫度,然后再進(jìn)入反應(yīng)時(shí)間;如果欲獲得更多的焦炭,則宜選擇低溫、器將沙子預(yù)中國(guó)煤化工諸槽和螺桿進(jìn)料低加熱速率和較長(zhǎng)的停留時(shí)間;如果目的產(chǎn)物是器兩部分CNMHG氣體,則宜選擇較高的溫度、低加熱速率和較長(zhǎng)的工藝流程如下:生物質(zhì)經(jīng)計(jì)量后由螺桿進(jìn)料器停留時(shí)間。送入反應(yīng)器中與事先預(yù)熱到一定溫度的氮?dú)夂蜕匙釉隹瘎⑦\(yùn)權(quán)等:幾種不同生物質(zhì)的快速熱解生物質(zhì)熱解蒸汽旋風(fēng)急冷液不凝性氣體土街譜分析分離器2熱解蒸汽旋風(fēng)熱解蒸汽生物質(zhì)分離器1冷凝器儲(chǔ)槽急冷塔焦炭粉收集器2流化床(焦炭粉收反應(yīng)器集器1塔底暫儲(chǔ)罐冷卻器生物油1生物油2預(yù)熱器質(zhì)量流量?jī)x氮?dú)馍镉蛨D11kgh流化床熱解裝置工藝流程進(jìn)行混合,生物質(zhì)被快速加熱分解。熱解蒸汽從反尺寸(呈木屑狀)待用。對(duì)每一種生物質(zhì),我們分應(yīng)器中出來,先經(jīng)過旋風(fēng)分離器以除去其中的固體別準(zhǔn)備了三種不同的顆粒尺寸(1.5mm,3.2mm,物質(zhì)(生物焦或稱為焦炭),然后再進(jìn)入激冷塔進(jìn)5.0mm)供熱解使用。熱解前,采用元素分析儀和行快速冷卻。在激冷塔內(nèi),熱解蒸汽中的部分可凝其它儀器對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行了組成測(cè)定與分析。表1是性氣體被冷卻下來,獲得生物油1。余下的蒸汽再元素分析的結(jié)果,表2是其化學(xué)組成分析。進(jìn)入冰浴冷凝器進(jìn)一步冷卻,其中的可凝性氣體被1.3產(chǎn)品分析與測(cè)試方法冷凝下來,獲得生物油2。經(jīng)過以上兩級(jí)冷凝以后,實(shí)驗(yàn)所得的生物油( Bio-Oil)采用氣相色譜從冷凝器中出來的已基本上是不凝性氣體,被送入質(zhì)譜(GCMs)聯(lián)用儀進(jìn)行分析,以測(cè)定其中各主氣相色譜(GC)進(jìn)行組成分析。操作時(shí)根據(jù)氣相色要成分的含量;生物油中的水分含量采用費(fèi)雪譜的連續(xù)在線分析確定系統(tǒng)是否進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài);同( Fisher)水分分析儀進(jìn)行測(cè)定;元素組成則采用時(shí),也根據(jù)反應(yīng)器和裝置中的多處熱點(diǎn)偶和壓力傳感CHNO元素分析儀進(jìn)行分析。金屬離子含量采用器監(jiān)視反應(yīng)溫度和壓力的變化,進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。熱解CP進(jìn)行分析所得的主要產(chǎn)物液體生物油(BoOi)被收集在一個(gè)較大的儲(chǔ)罐中;固體產(chǎn)物—生物焦( Biochar表1生物質(zhì)原料的元素和工業(yè)分析或焦炭則收集在兩個(gè)大小不一的金屬罐中。反應(yīng)結(jié)組成楊樹甜高粱束后分別對(duì)生物油和生物焦進(jìn)行取樣分析,以確定47.741.5其組成與特性;并進(jìn)行稱量,以確定其產(chǎn)率和對(duì)物5.68534料平衡進(jìn)行校驗(yàn)。0.130.1103204412原料準(zhǔn)備與組成分析41.639.7本實(shí)驗(yàn)選擇了松樹、楊樹、芒草和甜高粱等四Nos種生物質(zhì)進(jìn)行熱解研究,以考察它們的熱解特點(diǎn)和0.270.8869裝置的適用性。之所以選擇這四種不同的生物質(zhì)是因?yàn)樗鼈兎謩e代表了軟木、硬木、雜草、和農(nóng)作物濕度%中國(guó)煤化工6:7等四種典型的物料。實(shí)驗(yàn)前,所有的生物質(zhì)均干燥容積密度/kgLHCNMHG0.23至一定的濕度(通常要求<10%),并切碎至一定的HHV/MJkg18.0416.58l718化工進(jìn)展2010年第29卷表2生物質(zhì)原料的化學(xué)組成分析表4不同生物質(zhì)的生物油組成分析組成(MAF,質(zhì)量分?jǐn)?shù))%松樹楊樹芒草甜高粱組成松樹楊樹芒草甜高粱纖維素35.640.63645736l4半纖維素28.123.356569木質(zhì)素23.717,4O36.8其它3.283.042.4219.0218.6總和10008999410002100.32總酸值(TA對(duì)熱解獲得的生物焦( Biochar)進(jìn)行了燃料特含水量%性與元素組成分析,采用的是 ASTMD5291,D240密度/kgL1.15和D4052等方法。金屬含量(×106)2結(jié)果與討論1688268321生物油的產(chǎn)率與組成分析表3是在熱解溫度為500℃,停留時(shí)間為08s操作條件下(操作基準(zhǔn)點(diǎn)),對(duì)顆粒尺寸為321345mm的四種不同生物質(zhì)進(jìn)行熱解獲得生物油的產(chǎn)率Fe87269381表3不同生物質(zhì)的生物油產(chǎn)率比較所產(chǎn)生的生物油含氧量也相對(duì)較低(其中甜高粱產(chǎn)木質(zhì)類草本類生的生物油中含氧量尤為低,只有274%),熱值產(chǎn)率%松樹楊樹芒草甜高粱也相對(duì)較高。但是,草本類生物油中各種金屬離子生物油( Bio-Oil)62855.5的含量,特別是鉀、鈣等離子含量也較高。由于大量金屬離子的存在可能會(huì)造成生物油的不穩(wěn)定,生物焦(Char)27.8為長(zhǎng)期儲(chǔ)存帶來挑戰(zhàn);另外,過多金屬離子的存在氣體(NCG13.8l84也可能會(huì)對(duì)將來生物油精制提質(zhì)所用的加氫催化劑物料平衡校驗(yàn)9349帶來挑戰(zhàn),導(dǎo)致加氫催化劑失活等。故對(duì)于草木類生物質(zhì),熱解前有必要考慮如何盡可能降低原料由表3可見,相對(duì)來說木質(zhì)類生物質(zhì)的生物油中的灰分含量,比如對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理等。產(chǎn)率較高,一般在60%~65%,而草本類相對(duì)較為何草本類原料熱解所得的生物油中含氧量低,一般在40%~55%。其中,甜高粱的生物油較低呢?我們認(rèn)為這可能是由于草本類生物質(zhì)中灰產(chǎn)率最低,僅為414%。究其原因,我們認(rèn)為這可分含量較高所致。灰分中大量金屬離子的存在,可能是由于甜高粱組成中除了含木質(zhì)素、纖維素、能會(huì)在熱解過程中起到某種催化作用,促進(jìn)脫氧、半纖維素三種基本成分外,還含有較高的其它成脫羰等反應(yīng)的發(fā)生阿,致使含氧量較低。這從另分,比如糖類等水溶性物質(zhì)(見表2);再就是其角度也說明草本類生物質(zhì)并非不是好的熱解原料本身木質(zhì)素含量較低所致。眾所周知,熱解生物總之,在評(píng)價(jià)何種生物質(zhì)適合作熱解原料時(shí),不要油中的很大一部分產(chǎn)物(主要是有機(jī)相中)是由僅以生物油產(chǎn)率的高低來衡量其優(yōu)劣性,而應(yīng)綜合木質(zhì)素轉(zhuǎn)化而來。由于本實(shí)驗(yàn)所采用的甜高粱中考慮熱值、含氧量等指標(biāo)。木質(zhì)素含量較低(只有174%),故導(dǎo)致其生物油2操作暫v凵中國(guó)煤化工產(chǎn)率也低。實(shí)驗(yàn)CNMHG時(shí)間、和進(jìn)料顆表4是對(duì)熱解所得各種生物油的組成分析結(jié)粒大小等操作參數(shù)對(duì)熱解過程的影響,結(jié)果示于圖果。由表4可見,草本類生物質(zhì)(指芒草和甜高粱)2~圖7中增刊劉運(yùn)權(quán)等:幾種不同生物質(zhì)的快速熱解1292.2.1熱解溫度對(duì)產(chǎn)率的影響應(yīng)器中的沙子被吹出來,這對(duì)鼓泡式流化床反應(yīng)器圖2和圖3分別是改變熱解溫度時(shí),生物油和來說是不希望發(fā)生的生物焦(焦炭)產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系。由圖2可見,木質(zhì)類生物質(zhì)(指松樹和楊樹)在500℃時(shí)具有最高的生物油產(chǎn)率;而芒草的最高生物油產(chǎn)率卻出現(xiàn)在480℃C左右,甜高粱在460℃。550對(duì)于生物焦的產(chǎn)率,我們希望它越低越好。圖45.03表明,500℃時(shí)木質(zhì)類生物質(zhì)的生物焦產(chǎn)率最低,→松樹而草本類似乎在480℃左右最低甜高粱25050800820840.8608809009280.0停留時(shí)間/s圖4停留時(shí)間對(duì)生物油產(chǎn)率的影響實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)停留時(shí)間控制在0.83s左右時(shí)生物油40.0的產(chǎn)率達(dá)最大,繼續(xù)減小停留時(shí)間似乎對(duì)生物油產(chǎn)300率已影響不大。故我們認(rèn)為停留時(shí)間宜控制在0.8s甜高粱左右。20.050460470480490500510520530至于停留時(shí)間對(duì)生物焦產(chǎn)率的影響,本實(shí)驗(yàn)發(fā)溫度T/℃現(xiàn)一個(gè)很有趣的現(xiàn)象:木質(zhì)類生物質(zhì)焦炭的產(chǎn)率隨圖2熱解溫度對(duì)生物油產(chǎn)率的影響停留時(shí)間的增加而減小;而草本類生物質(zhì)焦炭產(chǎn)率卻隨著停留時(shí)間的增加而增大。這與其他研究者7的觀察基本一致。之所以如此,我們認(rèn)為可能是草本類生物質(zhì)中灰分含量相對(duì)較大,加之生物質(zhì)本身松樹密度較小,故當(dāng)停留時(shí)間較短時(shí),也就是氣體流量一甜高粱過大時(shí),部分生物質(zhì)未來得及分解就被攜帶出反應(yīng)器,導(dǎo)致其固體產(chǎn)物—焦炭的產(chǎn)率增加。不過,應(yīng)指出的是:總的來說停留時(shí)間對(duì)生物焦(焦炭)產(chǎn)率的影響沒有對(duì)生物油產(chǎn)率的影響那450460470480490500510520530溫度r/℃么明顯,故一般情況下我們可以忽視這一影響,而圖3熱解溫度對(duì)生物焦(焦炭)產(chǎn)率的影響以獲得較高的生物油產(chǎn)率為主222停留時(shí)間對(duì)產(chǎn)率的影響在滿足流態(tài)化所需最小氣體流速的條件下,改25.0變氮?dú)饬髁?考察了物料停留時(shí)間對(duì)生物油產(chǎn)率的影響,結(jié)果示于圖4中。該圖是反應(yīng)溫度在500℃,150采用顆粒尺寸為32mm原料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖可甜高粱10.0見,熱解生物油的產(chǎn)率一般是隨著停留時(shí)間的增加而降低。理論上,我們希望快速熱解過程的停留時(shí)間越短越好。但在實(shí)際操作時(shí),由于受傳熱速率的中國(guó)煤化工0.78限制,停留時(shí)間不能太短。否則,氣體流量的增加CNMHG不僅造成壓縮機(jī)功耗的增加,而且還有可能導(dǎo)致反圖5停留時(shí)間對(duì)生物焦(焦炭)產(chǎn)率的影響·130化工進(jìn)展2010年第29卷223進(jìn)料顆粒大小對(duì)產(chǎn)率的影響表5副產(chǎn)物生物焦的組成分析圖6、圖7是物料顆粒大小對(duì)生物油產(chǎn)率和生組成松樹楊樹芒草甜高粱物焦產(chǎn)率的影響。由圖6可見,無論是何種生物質(zhì),87.955.657.6生物油產(chǎn)率一般均隨著進(jìn)料顆粒的增大而減少。這H/%3.452922.112.08與我們的期望相吻合,這是因?yàn)檩^小的生物質(zhì)顆粒N/%o0.36有利于沙子與生物質(zhì)之間的快速傳熱,加速生物質(zhì)%4.9810.1的分解,故生物油的產(chǎn)率提高0070080.15口1.6mm顆粒169129260.0■3.2mm顆?？?.0mm顆粒HHV/MJ.kg3050.0容積密度kgL0.220.200.19金屬含量(×10636E200K3453l18561261027925甜高粱圖6進(jìn)料顆粒大小對(duì)生物油產(chǎn)率的影響90581513114103174558.319182641954口1.6mm顆■3.2mm顆?？?0mm顆粒表5是對(duì)各種生物焦的組成分析結(jié)果。由表5可見,與生物質(zhì)本身相比(見表1),生物焦中的10.0含碳量大大增加,含氧量卻大大減低,同時(shí)灰分和熱值都增加,但密度降低。這表明經(jīng)過熱解后,原5.0來生物質(zhì)中的灰分絕大部分都被滯留在生物焦固體松樹芒草甜高粱中。這對(duì)于生物油的利用(比如由生物油氣化制合圖7進(jìn)料顆粒大小生物焦產(chǎn)率的影響成氣)大大有利,因?yàn)橛缮镉椭迫〉暮铣蓺庖戎苯佑蒙镔|(zhì)氣化制得的合成氣要干凈得多,容易圖7中是進(jìn)料顆粒大小對(duì)生物焦產(chǎn)率的影響。凈化。由圖可見,生物焦的產(chǎn)率受進(jìn)料顆粒大小的影響不目前,生物焦的主要用途是用它來改善土壤,明顯,沒有固定的規(guī)律。不過,為了保證熱解的順這是因?yàn)槠浣M成中含有大量的礦物質(zhì)(即金屬離利進(jìn)行,一般建議還是盡可能采用較小的顆粒,以子),對(duì)土壤很有利。當(dāng)然,也可以用生物焦來保證快速傳熱。通常,進(jìn)料顆粒尺寸應(yīng)控制在2~6制取活性炭等。而在實(shí)際的熱解工廠中,一般mm,這是流態(tài)化和傳熱的需要。是把生物焦進(jìn)行燃燒產(chǎn)生能量以給熱解過程本23副產(chǎn)物生物焦( Bio-Char)的組成分析身供熱。如前所述,熱解的主要產(chǎn)物為生物油,但同時(shí)2.4非凝性氣體(NCG)組成分析也會(huì)有一定量的副產(chǎn)物—生物焦生成。一般來講,采用氣相色譜(GC)對(duì)非凝性氣體組成進(jìn)行了熱解生物焦的產(chǎn)率不會(huì)超過40%,否則,過程就不分析,表6是在500℃下獲得的一組非凝性氣體的能稱作熱解,而是炭化。研究表明:即使對(duì)于同一組成數(shù)據(jù)。種物質(zhì)的不疑性氣體組成都中國(guó)煤化工種生物質(zhì),在不同的操作條件下其生物焦的產(chǎn)率也列出了兩是由GC直接測(cè)是不一樣的,這在前面的圖3、圖5和圖7中已經(jīng)得的結(jié)果;CNMH后換算出來的揭示了這種關(guān)系,在此不重復(fù)組成增刊劉運(yùn)權(quán)等:幾種不同生物質(zhì)的快速熱解表6不凝性氣體組成分析結(jié)果松樹楊樹芒草甜高粱組成%直測(cè)值不包括N2直測(cè)值不包括N直測(cè)值不包括N2直測(cè)值不包括N23310.080.704.0541934.522.30338725.52703.390.740.70Other HCs1240.033.58924390.349321總和1001000l00100由表6可見,由GC直接測(cè)得的不凝性氣體組實(shí)驗(yàn)還考察了反應(yīng)溫度、停留時(shí)間和進(jìn)料顆粒成中,絕大部分都是氮?dú)?達(dá)90%以上),這是因大小等操作參數(shù)對(duì)松樹、楊樹、芒草、和甜高粱這為熱解中我們采用氮?dú)庾鳛檩d氣進(jìn)行流態(tài)化的結(jié)幾種典型的生物質(zhì)快速熱解的影響,并進(jìn)行了比較,果。由于氮?dú)馐嵌栊詺怏w,不參與反應(yīng),故我們可獲得下列結(jié)論:以根據(jù)氣體的組成以及氮?dú)獾牧髁客扑闫渌鼩怏w的(1)木質(zhì)類生物質(zhì)具有比草本類生物質(zhì)更高流量,從而獲得不凝性氣體的總量,用于物料平衡的生物油產(chǎn)率,一般在60%~65%;而草本類相對(duì)的校核。較低,一般在40%~55%。不過,草本類生物質(zhì)所前面表3列出了不同生物質(zhì)熱解后的物料平衡產(chǎn)生的生物油中含氧量相對(duì)較低,熱值也較高。校驗(yàn)結(jié)果,達(dá)90%±5%,可見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)足夠準(zhǔn)確。(2)木質(zhì)類生物質(zhì)(比如松樹和楊樹)在500表3同時(shí)也告訴我們:生物質(zhì)經(jīng)快速熱解后,一般℃時(shí)具有較高的生物油產(chǎn)率;而草本類生物質(zhì)的最約有10%~20%轉(zhuǎn)化為不凝性氣體。高生物油產(chǎn)率一般在460~480℃。故對(duì)于草本類從剔除氮?dú)夂蟮牟荒詺怏w組成中可見,不凝生物質(zhì),宜采用相對(duì)較低的熱解溫度。性氣體主要由一氧化碳和二氧化碳組成(兩者占(3)停留時(shí)間對(duì)生物油的產(chǎn)率也具有重要的80%以上),外加少量的氫氣和甲烷等碳?xì)浠衔?。影響。?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無論是木質(zhì)類還是草本類生物質(zhì),此外,木質(zhì)類生物質(zhì)產(chǎn)生的不凝性氣體組成中似乎其停留時(shí)間以控制在08s左右為最佳。CO含量要比CO2大,而草本類則正好相反。這種(4)生物質(zhì)進(jìn)料顆粒的大小對(duì)熱解也具有較現(xiàn)象可能是由于草本類生物質(zhì)中含灰分較多,而灰大的影響。一般地,生物油產(chǎn)率隨著進(jìn)料顆粒的增分中大量存在的金屬離子有可能導(dǎo)致催化熱解反應(yīng)大而減少,故操作時(shí)應(yīng)盡量采用較小的物料顆粒。的發(fā)生,比如造成脫羰基反應(yīng)等間,故而氣體中CO2對(duì)于本裝置,建議采用2~4mm顆粒尺寸為最佳。含量較大。最后,為了使該試驗(yàn)裝置能進(jìn)一步放大以獲得3結(jié)論工業(yè)應(yīng)用,我們擬在此工作的基礎(chǔ)上建立一套中試裝置,進(jìn)行放大研究。同時(shí),我們也將繼續(xù)利用該本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一套實(shí)驗(yàn)室規(guī)模(處理能力1實(shí)驗(yàn)裝置來開發(fā)一些新的熱解技術(shù),比如催化熱解kgh)的連續(xù)式鼓泡流化床熱解反應(yīng)裝置,并用它等,以改善生物油的性能與品質(zhì)。對(duì)幾種典型的生物質(zhì)進(jìn)行了快速熱解研究。實(shí)驗(yàn)表中國(guó)煤化工明:該熱解裝置可適用于不同生物質(zhì)的熱解,并具CNMHG有操作穩(wěn)定、易于控制等特點(diǎn)Biomass conversion to liquid fuels andchemicals[]. Energeia, 2006. 17(6):1-3132工進(jìn)”展2010年第29卷[2] Yaman S. Pyrolysis of biomass to produce fuels and chemical [7] Boateng A A, Daugaard D E, Goldberg N M, et al. Bench-scalefeedstocks[]. Energy Conversion and Management, 2004, 45(5)fluidize-bed pyrolysis of switchgrass for bio-oil production(J]. Ind.651671Eng. Chem,Res,2007,46(7):1891-1897[3] Bridgwater A V. Biomass fast pyrolysis of[J]. Thermal Science[8]Boateng AA, Mullen C A, Goldberg N M, et al. Production of bio-oil2004,8(2):21-49from alfalfa stems by fluidized-bed fast pyrolysis[J]. Ind. Eng. Chem.[4] Diebold J P. A Review of the Chemical and Physical MechanismsRes,2008,47(12):41154122of the Storage Stability of Fast Pyrolysis Bio-Oils: NL19] Mullen C A, Boateng A A. Chemical compositions of bio-oilsSR-570-27613, Januarproduced by fast pyrolysis of two energy crops[J]. Energy FuelsVogelaar B M, Eijsbouts S, Bergwerff JA, et al. Hydroprocessing2008,22(3):2104-2109catalyst deactivation in commercial practice[]. Catalysis Today, 27, [10] Verherjen F, Jeffery S, Bastos A C, et al. Biochar Applications toApril 2010.Soils-A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties16]Mohan D, Pittman C U, Steele P H. Pyrolysis of Wood/Biomass forProcesses and Functions: EUR, 24099-EN, 2010.Bio-oil: A critical review[J]. Energy Fuels, 2006, 20(3): 848-889中國(guó)煤化工CNMHG