燕山山脈木材熱裂解規(guī)律及生物質(zhì)油特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)熱解技術(shù)是生物質(zhì)能源的有效利用途徑，可以通過(guò)熱解得到生物油，液體和可燃性氣體。然而影響熱裂解的因素有很多，不僅有操作條件還有生物質(zhì)本身特性的影響，且產(chǎn)物高值化利用困難。本文從農(nóng)林廢棄物資源可行性出發(fā)，選取農(nóng)業(yè)廢棄物棉桿和四種林業(yè)廢棄物作為研究對(duì)象，對(duì)不同條件下的生物質(zhì)熱裂解進(jìn)行了系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了特性分析。
　　通過(guò)元素分析、工業(yè)分析以及熱重分析法對(duì)棉桿進(jìn)行了理化特性研究，其熱重過(guò)程主要分為干燥預(yù)熱、炭化以及煅燒三

2、個(gè)階段，并確定了常規(guī)熱裂解操作條件區(qū)間，為常規(guī)熱裂解實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展提供了參考。
　　對(duì)于燕山山脈典型的黃櫨（樹(shù)枝、樹(shù)干、樹(shù)葉和樹(shù)皮）、桑樹(shù)、酸棗和火炬四種木質(zhì)類(lèi)生物質(zhì)，首先對(duì)黃櫨樹(shù)枝在不同熱解條件（熱解溫度、加熱速率、載氣流率和粒徑）下進(jìn)行熱裂解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，熱解溫度對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率影響最為顯著，生物炭的產(chǎn)量隨著溫度的升高而下降，氣體產(chǎn)物則不斷升高，液體產(chǎn)物在500℃達(dá)到最大值52.04％，并得到最優(yōu)操作條件組合；然后對(duì)四種生物質(zhì)在最優(yōu)操

3、作條件下進(jìn)行熱裂解實(shí)驗(yàn)并比較，結(jié)果顯示，黃櫨樹(shù)葉及樹(shù)枝和火炬產(chǎn)氣率較大，而樹(shù)皮、桑樹(shù)和酸棗產(chǎn)炭和產(chǎn)油率較高。
　　對(duì)不同溫度下的黃櫨樹(shù)枝熱裂解產(chǎn)物及四種生物質(zhì)在最優(yōu)條件下的產(chǎn)物進(jìn)行特性分析。表明氣體熱值隨溫度的升高而增加，500℃以上時(shí)熱值高達(dá)15MJ Nm-3左右，滿足民用燃?xì)庖?；綜合產(chǎn)率和產(chǎn)物特性，黃櫨樹(shù)枝及火炬最適宜熱解氣的生產(chǎn)，黃櫨樹(shù)干及酸棗最適宜生物炭和生物油的生產(chǎn)。
　　對(duì)河北省衡水市河北序然秸稈能源技術(shù)有限公

4、司提供的棉桿熱裂解生物油進(jìn)行了餾程特性分析實(shí)驗(yàn)。分別對(duì)上層輕組分油和下層重組分油、它們體積比為2:1的混合油以及餾分進(jìn)行了理化特性比較。結(jié)果表明生物油及餾分比成型燃料含氧量高很多，碳含量偏低，但僅部分含有少量的氮和硫，對(duì)環(huán)境幾乎沒(méi)有污染。生物油及其餾分的GC-MS表明它是一種復(fù)雜的酸性混合物，蘊(yùn)含多種含氧化合物，如酸、醇、醛、酯、酮和苯酚及其衍生物等，碳原子數(shù)在2-19之間，除了部分可燃性餾分可以精制作為燃油外，也可從其他餾分中提取化工