松木木屑快速热解制备生物油的实验研究

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生物质是一种清洁可再生能源,随着化石能源的逐渐枯竭,生物质能源的开发和利用已得到全球的广泛关注。通过生物质热解技术可以得到生物油等产品,生物油在代替传统化石燃料方面具有广阔的应用前景。生物油相比生物质具有易存储和方便运输等特点,但生物油强酸性、热稳定性差、含水量高、热值低等特点阻碍了其在燃料方面的应用。因此为了提高生物油的品质和应用性,本文以松木木屑为原料在设计的喷动床热解液化装置中进行了相关实验。通过实验研究在生物质热解过程中,生物质原料及实验反应条件对生物油产率及成分的影响。目的在于实现生物质的转化控制,优化反应条件,找出对生物油产量及品质有积极意义的制备工艺。  在喷动床中,高温下处于流化状态的松木木屑在氮气环境中发生热裂解,挥发分物质从物料表面析出,形成可被冷凝的热解气。热解气经过冷凝装置后,可被冷凝物质被冷凝收集形成生物油,不可冷凝物质排空。本文研究了热解反应温度、流化风量、物料粒径、灰分含量对生物油产量及品质的影响。实验研究表明热解反应温度和流化风量对热解产物的分布及成分有较大影响,热解反应温度为500℃,松木木屑粒径为0.6-0.9mm时,生物油产量达到最大为48.7%;随着流化风量的增大,抑制了挥发分的二次裂解,生物油产量有所提高,但流化风量不宜过大,否则流化风量过大时有轻微物料被带出现象;对于物料特性而言,松木木屑的粒径对热解的产物分布及品质无明显影响;灰分对热解产物的分布影响较大,经过去灰处理后的松木木屑热解得到的生物油产量上升,但灰分含量较低时反而不利于热解反应的进行。
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