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什么是熱裂解技術(shù)?

閱讀:4157        發(fā)布時間:2022-11-7
   生物質(zhì)熱裂解(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、可冷凝液體和氣體產(chǎn)物的過程,是生物質(zhì)能的一種重要利用形式。
  原理
  根據(jù)反應(yīng)溫度和加熱速度的不同,生物質(zhì)熱解工藝可分為慢速、常規(guī)、快速或閃速集中。慢速裂解工藝具有幾千年的歷史,是一種以以生成木炭為目的的炭化過程,低溫和長期的慢速裂解可以得到30%的焦炭產(chǎn)量;低于600℃的中等溫度及中等反應(yīng)速率(0.1~1℃/s)的常規(guī)熱裂解可制成相同比例的氣體、掩體和固體產(chǎn)品;快速熱裂解大致在10~200℃/s的升溫速率,小于5s的氣體停留時間;閃速熱裂解相比于快速熱裂解的反應(yīng)條件更為嚴格,氣體停留時間通常小于1s,升溫速率要求大于103℃/s,并以102~103℃/s的冷卻速率對產(chǎn)物進行快速冷卻。
  生物質(zhì)快速熱解過程中,生物質(zhì)原料在缺氧的條件下,被快速加熱到較高反應(yīng)溫度,從而引發(fā)了大分子的分解,產(chǎn)生了小分子氣體和可凝性揮發(fā)分以及少量焦炭產(chǎn)物??赡該]發(fā)分被快速冷卻成可流動的液體,稱之為生物油或焦油。生物油為深棕色或深黑色,并具有刺激性的焦味。通過快速或閃速熱裂解方式制得的生物油具有下列共同的物理特征:高密度(約1200Kg/m^3);酸性(pH值為2.8~3.8);高水分含量(15%~30%)以及較低的發(fā)熱量(14~18.5MJ/Kg)。
  應(yīng)用
  生物質(zhì)熱裂解技術(shù)是世界上生物質(zhì)能研究的前沿技術(shù)之一。該技術(shù)能以連續(xù)的工藝和工廠化的生產(chǎn)方式將以木屑等廢棄物為主的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的易儲存、易運輸、能量密度高
  且使用方便的代用液體燃料(生物油),其不僅可以直接用于現(xiàn)有鍋爐和燃氣透平等設(shè)備的燃燒,而且可通過進一步改進加工使液體燃料的品質(zhì)接近于柴油或汽油等常規(guī)動力燃料的品質(zhì),此外還可以從中提取具有商業(yè)價值的化工產(chǎn)品。相比于常規(guī)的化石燃料,生物油因其所含的硫、氮等有害成分極其微小,可視為21世紀的綠色燃料。

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