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木质生物质快速热解生物油产率影响因素分析 总被引：14，自引：1，他引：14
木质生物质能是可再生能源的重要组成部分,快速热解技术是国内外木质生物质能源化的热点研究课题.本文在简要总结木质生物质快速热解技术的基础上,着重对快速热解过程中热解温度、升温速率、压力、气相滞留时间、木质生物质物料特性、催化剂、热解反应器等因素对生物油产率的影响进行了论述,阐明了提高生物油产率的快速热解工艺条件. 相似文献
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通过挖掘文献中木质纤维素类生物质鼓泡流化床快速热解实验数据并建立随机森林(RF)回归模型,以生物质原料特性与热解条件对生物质热解生物油、生物炭、气体的产率进行预测。从影响生物质热解产物分布的5类关键因素中整理出15个特征变量,将输入变量进行了组合得到7个模型,均能很好地预测生物质热解三态产物,回归系数(R2)大于0.9。模型6的输入变量最少且准确度最高,对生物炭、生物油、生物质热解气产率预测的R2分别为0.942 8、 0.956 1、 0.939 1,均方根误差(RMSE)分别为2.679 1、 2.939 5和3.108 3。通过模型贡献度分析可知,热解条件(Ⅴ)为影响热解产物产率的最重要因素,其对生物炭、生物油、生物质热解气产率预测的贡献度分别为0.332 7、 0.220 4和0.214 7。采用部分依赖图(PDP)结合各个特征变量的分布箱线图分析,结果表明：热解温度(HT)、木质素质量分数(Lig)、颗粒粒径(PS)为影响生物炭产率的主要因素;生物油与生物质热解气产率则由HT、纤维素质量分数(Cel)与半纤维素质量分数(Hem)、进... 相似文献
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在1 kg/h的小型鼓泡流化床热解反应装置中增设一热过滤装置,对杉木快速热解制取生物油进行了研究,考察了热过滤装置对生物油产率和品质的影响。结果表明:热解油(未经热过滤)和过滤油(经过热过滤)的产率随热解温度的升高先上升后下降,并都在475℃时达到最大值,分别为58.1%和50.7%。热过滤装置的引入降低了生物油的产率(下降5%~10%),且热解温度越高,过滤油产率下降越明显。相比于热解油Ⅰ,过滤油Ⅰ的含水率从13.77%增加到15.83%,p H值从2.18上升到2.23,热值由20.47 MJ/kg降低到19.53 MJ/kg,但固体含量、碱金属和碱土金属均有显著下降,总体下降约75%,减少了生物油中自聚反应的发生。在老化实验过程中,过滤油Ⅰ的含水率、黏度分别增加了10.2%和57.6%,但较热解油Ⅰ变化幅度小;通过GC-MS分析其组成变化,发现过滤油Ⅰ中各组分含量变化幅度较热解油Ⅰ小,表明热过滤使其中不利反应的发生得到了抑制,稳定性较好,显示出热过滤装置对生物油品质提升的良好促进作用,有利于生物油的储存、运输和使用。 相似文献
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以油菜秸秆为原料,采用真空热解系统作为生物质热解液化试验装置,以热解终温、体系压力、升温速率和保温时间为试验因子,生物油产率为试验指标,在单因素试验的基础上,采用响应面法对生物油产率进行进一步优化,利用Design Expert 8.0.6软件分析得出生物油产率的二次多项式模型方程,对热解工艺参数进行寻优,并对优化结果进行了试验验证。研究结果表明,热解终温、体系压力和升温速率是影响生物油产率的主要因素,而保温时间对生物油产率的影响较小;最佳热解工艺参数为:热解终温494.0℃,体系压力5.0 kPa,升温速率18.4℃/min,保温时间60.0 min,在此条件下,生物油产率可达43.50%,与预测值43.63%较为接近。 相似文献
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热解工艺对木醋液制备及性质的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《林产化学与工业》2018,(5)
以杉木屑为原料,在固定床反应器上探讨了热解条件对杉木屑制备木醋液及其性质的影响,结果表明:热解温度是主要影响因素,在热解温度450℃、升温速率10℃/min、氮气流量100 mL/min的热解工艺下,粗木醋液产率可达57.13%,精制醋液产率可达38.20%。杉木屑热解制备得到的木醋液的6类主要化学成分中,酸类和酚类物质为主要成分,约占总含量的2/3,其次是醇类、酮类和醛类,酯类含量较少。热解工艺条件对木醋液的组成和含量有显著影响,热解温度影响酸类、酚类和醇类含量,升温速率影响酸类和醇类含量,氮气流量影响酚类和醇类含量,酮类、醛类和酯类含量基本不受影响。 相似文献
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以木焦油为原料,在自制的反应器上利用ZnCl2和KCl混合盐分别在300、350、400、450和500℃下,对木焦油进行裂解试验,利用GC-MS分析木焦油裂解前后组成的变化。结果表明:木焦油的主要成分为愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-甲基愈创木酚、间甲酚及二丙酮醇等。较高的熔融盐温度、较低的进料速率有利于木焦油的裂解,在裂解温度为500℃,进料速率为1 g/min时,二次裂解焦油的得率为16.47%。在高温熔融盐作用下,酸、酮、酯及菲都有较明显的减少,酚类的转化较少,并且还存在其它组分向酚类的转化。 相似文献
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建立了层式下吸式气化炉中有焰热解区单个生物质颗粒的热解模型,耦合了传热方程和热解化学动力学方程,并利用三对角矩阵算法(TDMA)和四阶龙格库塔法进行了求解;分别针对普通无氧热解环境和层式下吸式气化炉中的有焰热解环境,运用文献中的试验结果对模型进行了验证,表明该模型能够较好地预测2种环境下颗粒内部不同位置的温度和热解速率;利用该模型对有焰热解区的生物质颗粒的热解过程进行了模拟分析。结果表明,层式下吸式气化炉有焰热解环境的传热参数为:对流换热系数(hs)为80.4 W/(m2·K)、炭的发射率(ε)为0.792。有焰热解过程中,颗粒内部的温度变化趋势与外部相反;颗粒的平均热解时间比普通无氧热解环境下缩短了16.52%;颗粒的升温速率为182.5 K/min,属于快速热解;随着有焰热解区火焰温度的升高,完全热解所需要的时间逐渐缩短,炭产量从16.92%逐渐降低到13.97%;随着颗粒直径的增加,热解时间逐渐增大,炭产量增加;有焰热解区的高度在6.59~44.1 mm范围内,相当于1.1~2.2个颗粒直径。 相似文献
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纤维素CP-GC-MS法裂解行为研究 总被引：1，自引：2，他引：1
采用居里点裂解仪-气相色谱仪-质谱仪(CP-GC-MS)联用分析技术,研究了居裂解温度、时间对纤维素快速裂解产物组成及其含量的影响。结果表明,纤维素在居裂解过程中左旋葡聚糖始终是裂解的主体产物;纤维素在300~370℃居裂解主要生成糖类单体化学品;随着居裂解温度的进一步提高,纤维素解聚形成的单体裂解成为其他小分子的醛酮类化合物种类和含量大幅度提高;居裂解时间的增加对CP-GC-MS谱图的色谱峰没有影响,只是居裂解反应的中间体左旋葡聚糖含量降低,其它产物含量保持不变或有所提高;在居裂解温度358℃、居裂解时间1 s时,左旋葡聚糖含量高达73.07%。 相似文献
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竹废料微波裂解的单因素实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以微波裂解竹废料制备了一系列的生物油和竹炭,系统研究了竹废料裂解过程中的工艺参数包括原料含水率、原料粒径,微波输入功率和裂解温度,焦炭(催化剂)用量对裂解产物组成的影响。结果表明,当裂解功率为700 W,温度为550℃,焦炭用量为4%,并严格控制原料含水率在5%~8%时,生物油的得率最高,其值为44.91%,而竹炭及不可凝气体得率分别为23.21%和31.88%。竹废料微波裂解得到的生物油的成分复杂,应用前景相当广泛;竹炭也有一定的吸湿、吸附性能。因此,竹废料的微波裂解具有巨大的开发利用潜力。 相似文献
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以木屑炭为原料,水蒸气为活化剂,采用流态化工艺制备活性炭,研究了活化温度、载气流量、水蒸气流量、进料速度等因素对活性炭性能的影响。通过正交试验,确定了最佳工艺条件为活化温度870℃、载气流量250 m3/h、水蒸气流量150 m3/h、进料速度54 kg/h。在最佳工艺条件下,产品碘吸附值为1 162 mg/g,得率为31.62%。方差分析表明:对活性炭产率来说,只有活化温度的影响达到显著水平,其它因素的影响均不显著;对活性炭碘吸附值来说,活化温度、水蒸气流量、载气流量3因素的影响均达到显著水平。 相似文献