生物質(zhì)熱裂解技術(shù)

1、關(guān)于生物質(zhì)熱裂解技術(shù)第一張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第6 章 生物質(zhì)熱裂解技術(shù)第二張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月大綱生物質(zhì)熱裂解概念生物質(zhì)熱裂解的原理生物質(zhì)熱裂解的工藝類型生物質(zhì)熱裂解的基本反應過程生物質(zhì)熱裂解過程的影響因素常見的熱裂解反應器第三張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月生物質(zhì)熱裂解概念生物質(zhì)熱裂解（Biomass Pyrolysis）又稱熱解或裂解，通常是指在無氧或低氧環(huán)境下，生物質(zhì)被加熱升溫引起分子分解產(chǎn)生焦炭、可冷凝液體和可燃氣體的過程，是生物質(zhì)能的一種重要利用形式。第四張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月生物質(zhì)熱裂解的原理生物質(zhì)熱裂解是復

2、雜的熱化學反應過程，包含分子鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子聚合等反應。第五張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 1. 從生物質(zhì)組成成分分析生物質(zhì)熱裂解的原理第六張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月最為廣泛接收的纖維素熱反應分解途徑生物質(zhì)熱裂解的原理第七張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 2. 從物質(zhì)、能量的傳遞分析生物質(zhì)熱裂解的原理第八張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 3. 從反應進程分析生物質(zhì)熱裂解的原理第九張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月反應性熱裂解加氫熱裂解甲烷熱裂解5001050高高油氣針）；400燒制的木炭耐壓強度最??；炭化時間長、升溫速度緩慢能提高木

3、炭的耐壓強度；耐壓強度沿纖維方向的縱向最大、徑向次之、弦向最小。木炭性質(zhì)第四十六張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月【5. 木炭的密度、真密度及孔隙率】木炭的真密度：表示扣除孔隙體積以后無孔木炭的密度。木炭的孔隙率：指木炭中孔隙體積占總體積的百分率。它表示木炭中孔隙的發(fā)達程度。木炭的真密度木炭的密度：木炭的孔隙率：式中：密度；：真密度；：孔隙體積。：總體積；隨炭化最終溫度的增加，真密度在提高，孔隙率也在提高，即孔隙越發(fā)達。木炭性質(zhì)V第四十七張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月木炭的導電性隨炭化溫度的升高而增大，但溫度高于800后，導電性的增長速度減慢?！?. 木炭的發(fā)熱量、導熱系數(shù)

4、及熱容】 木炭的發(fā)熱量：隨著炭化最終溫度的提高，木炭中碳含量增加，最高發(fā)熱量也隨之增大。（碳元素含量高的發(fā)熱量大） 木炭的導熱系數(shù)：具有方向性，縱向的比橫向的大，其數(shù)值隨著樹種及炭化的最終溫度而異。 木炭的熱容：隨溫度的升高而增加。【7. 木炭的反應能力】 木炭的反應能力：受樹種的的影響很大，并隨著反應溫度的升高而增加?！?. 木炭的導電能力】是由于木炭中揮發(fā)分幾乎被完全分出的緣故。木炭性質(zhì)第四十八張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月生物質(zhì)熱解液化，即快速熱裂解，是指生物質(zhì)原料（通常需經(jīng)過干燥和粉碎）在缺氧狀態(tài)下，通過高加熱速率、短停留時間及適當?shù)牧呀鉁囟龋ㄔ?.55s加熱到500540

5、)使生物質(zhì)裂解為焦炭和氣體，氣體分離出灰分后再經(jīng)過冷凝可以收集到生物油的過程。在此工藝過程中，原料干燥是為了減少原料中的水分被帶到生物油中，一般要求原料的含水量低于10%。減小原料顆粒的尺寸，可以提高升溫速率，不同的反應器對顆粒大小的要求也不同。6.3 生物質(zhì)熱裂解液化第四十九張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月6.3.1 生物質(zhì)熱解液化工藝流程 第五十張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月用快速熱裂解工藝得到的產(chǎn)品主要是生物油。而慢速熱裂解（干餾）或氣化工藝得到產(chǎn)品為焦油。前者成為一次油；后者稱為二次油。生物油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機物

6、，其化合物種類有數(shù)百種。不同生物質(zhì)的生物油在主要成分的相對含量上表現(xiàn)出相同的趨勢，在每種生物油中，苯酚、蒽、萘、菲和一些酸的含量相對較大。 生物油的黏度、凝固點比焦油低得多，密度、灰分、含氮量也比焦油小。生物油與石油相比，其硫、氮含量低，灰分少，對環(huán)境污染小。6.3.2 生物質(zhì)熱解液化產(chǎn)品 第五十一張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）生物油的特性含水率 生物油的含水率最大可以達到3045wt%，油品中的水分主要來自于物料所攜帶的表面水和熱裂解過程中的脫水反應。水分有利于降低油的粘度，提高油的穩(wěn)定性，但降低了油的熱值。 pH值 生物油的pH值較低，主要是因為生物質(zhì)中攜帶的有機酸如：蟻

7、酸、醋酸進入油品造成的。由于中性的環(huán)境有利于多酚成分的聚合，所以酸性環(huán)境對于油的穩(wěn)定是有益的。 密度：生物油的密度比水的密度大，大約為1.2103kg/m3。 第五十二張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）生物油的特性黏度 生物油的黏度可在很大的范圍內(nèi)變化。室溫下，最低為10cp，若長期存放于不好的條件下，可以達到10,000 cp。水分、熱裂解反應操作條件、物料情況和油品貯存的環(huán)境及時間對其有著極大的影響。 固體雜質(zhì) 為了保證高加熱速率，熱解液化的物料粒徑一般很小，因而熱裂解生成的生物質(zhì)炭的粒徑也很小，旋風分離器不可能將所有的炭分離下來，因此，采用過濾熱蒸汽產(chǎn)物或液態(tài)產(chǎn)物的方法更好

8、地分離固體雜質(zhì)。 第五十三張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月高位熱值 含水率25%的生物油的熱值為17MJ/kg，相當于40%同等質(zhì)量的汽油或柴油。這意味著2.5kg的生物油與1kg化石燃油能量相當。 穩(wěn)定性 生物油一個關(guān)鍵的特性是由于多酚的慢速聚合和縮合反應而具有“老化”傾向。暴露在具有氧氣和紫外光線環(huán)境下的生物油，隨著外界環(huán)境溫度的升高粘度增大。所以生物油加熱不宜超過80，宜避光，避免與空氣接觸保存。（1）生物油的特性第五十四張，PPT共五十六頁，創(chuàng)作于2022年6月生物油可做為鍋爐和渦輪機的燃料使用。1生物油用于燃燒 由于生物油為液體燃料，因此它易于運輸，處理和貯存，這些優(yōu)點對現(xiàn)存設備的翻新改造也是重要的?？赡苤恍鑼υO備略加改造或根本不需要改造。2 渦輪機發(fā)電 生物油應用