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在能源危机与环境保护的双重压力之下,生物质能的开发利用受到人们的广泛关注,生物质热化学转化技术是生物质能源化利用研究中的一个重点。生物质热裂解技术是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术,它不仅是生物质气化、燃烧等转化过程的必要步骤,而且本身就是一种能够产生高能量密度产物的独立工艺。因此对生物质热裂解进行深入研究有利于提高我国生物质能的转换利用水平。它不仅有利于改善我国目前广大农村地区商品能源紧张的局面,提高农村生物质能的利用效率,为农村地区因地制宜地提供清洁方便能源,而且有利于改善我国目前以化石燃料为主的能源生产和消费结构。基于此目的,本文对生物质热解机理、生物质热解液态产物的成分分析以及温度对热解产物的影响进行了研究。
本文首先对生物质利用意义、利用方式以及国内外生物质能利用现状和未来的发展趋势进行了归纳总结,并对生物质热裂解领域的研究进展进行了详细阐述。
热解是生物质燃料制备的重要方法,热解产物与和操作条件密切相关,而热解原料和操作条件存在广泛的可变性。因此无法用一个固定的模式描述。本文阐述了生物质热解的定义和机理,并综述了热解温度、升温速率、物料的种类与形态、压力、滞留时间、反应气氛、物料含水率、灰分含量等因素对热解过程的影响.为深入了解生物质热裂解的机理提供了坚实的基础。
本文采用气相色谱在不同热解温度下对以生物质为原料的生物油成分进行了分析,生物油是由一系列的环戊酮,甲氧基苯酚,乙酸,甲醇,丙酮,糠醛,苯酚,甲酸,左旋葡聚糖,邻甲氧基苯酚,和它们的烷基酚衍生物组成。生物质三种主要材料的热降解形成了乙酸。在生物质的热解反应中,脱水反应生成了水。
此外,对云南主要薪材树种和部分生物质燃料,共计22种,进行了热值分析,结果表明:云南松,刺槐,蓝桉,山合欢,女贞等树种的热值,在19500KJ/KG以上;其次为滇杨,桉树,旱冬瓜,栓皮栎,青冈等,其热值在19000KJ/Kg-19500KJ/Kg之间。