第2章生物质原料预处理备ppt课件
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生物质能源的生产过程生物质能源是一种可再生能源,指的是利用植物、动物和微生物等生物质材料作为原料,通过化学或生物反应转化为可用能源的过程。
生物质能源的生产过程分为四个主要步骤:原料采集、预处理、转化和利用。
一、原料采集生物质能源的原料采集主要包括农作物秸秆、木材废料、农畜禽粪便和沼气池沼液等。
这些原料可以通过农田、林地、畜禽养殖场和沼气工厂等地采集得到。
采集原料应遵循可持续发展原则,选择可再生及清洁资源,避免破坏生态环境。
二、预处理预处理是生物质能源生产过程的重要环节,旨在提高原料的可转化性和能源产率。
常见的预处理方法包括物理力学处理、化学处理和生物处理。
物理力学处理包括研磨、切碎和压榨等,以增加原料的比表面积和利用率;化学处理包括酸碱处理、脱硫和脱氮等,以去除原料中的杂质和有害物质;生物处理主要是利用微生物进行降解和转化。
三、转化生物质能源的转化主要分为热化学转化和生物化学转化两种方式。
1. 热化学转化热化学转化是指利用高温和压力条件下,将生物质原料转化为气体、液体或固体燃料。
常见的热化学转化方式有气化、燃烧和裂解等。
- 气化:将生物质原料在高温和缺氧条件下转化为合成气(一氧化碳和氢气),可用于发电、制造液体燃料等。
- 燃烧:将生物质原料以固体形式直接燃烧释放热能,用于供热或发电。
- 裂解:将生物质原料在高温和缺氧条件下裂解为液体燃料,如生物柴油和生物乙醇。
2. 生物化学转化生物化学转化是指利用微生物和酶等生物催化剂,通过发酵、发酵和微生物降解等过程,将生物质原料转化为生物燃料或化学品。
常见的生物化学转化方式有生物乙醇发酵、生物柴油生产和生物气体发酵等。
- 生物乙醇发酵:利用酿酒酵母将植物纤维素等转化为乙醇,可用作燃料或化学原料。
- 生物柴油生产:利用微生物或酶将油脂转化为生物柴油,可替代传统石油柴油。
- 生物气体发酵:利用厌氧菌将有机废弃物转化为沼气,可用于发电、供热和燃料等。
四、利用生物质能源的利用方式多样,可以用于发电、供热、制冷、照明和交通等领域。
P R O G R E S S化学进展I N C H E M I S T R YD O I : 1 07 5 3 6 / P C 1 3 0 6 0 2预处理技术在生物质热化学转化中的应用1? 2 1刘华敏马明国刘玉兰( 1 . 河南工业大学粮油食品学院郑州 45 000 1 ; 2 . 北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京 1 0 0 0 83 )摘要随着化石燃料的不断消耗和气候的变化 , 生物质能作为一种可再生能源越来越受到关注。
生物质可以通过生物法和热化学法转化成有用的燃料 , 热化学转化技术因其可以将生物质高效地转化生成气体、液体和固体燃料使其占有主导地位。
对生物质进行预处理可以改变其物理化学特性 , 并且这些改变影响着后期热化学转化生物质产品的品质和收率。
本文综述了生物质预处理技术在热化学转化技术方面的应用进展。
对生物质进行烘焙预处理改变其可磨性 , 疏水性。
生物质热裂解之前对原料进行脱灰分减少了生物质中的灰分 , 改变了生物质热裂解液化的产品分布。
预处理液化相对直接高压液化生物油收率大大提高 , 同时最优化反应温度也大大降低。
关键词预处理气化热裂解液化中图分类号 : O 64 2? 3 ; T K 6 文献标识码 : A 文章编号 : 1 005281 X ( 2 014 ) 01020311A p p l i c a t i o n s o f P r e t r e a t m e n t i nB i o m a s s T h e r m oC h e m i c a l C o n v e r s i o nT e c h n o l o g y 1? 2 1L i u H u am i n M a M i ngguo L i u Y ul an( 1 . C ol l e ge of F o od S c i e nc e a n d T e c h nol og y , H e na n U n i v e r s i t y of T e c hno l ogy , Z h e ngz ho u 45 00 01 , C hi na ; 2 .B e i j i ng K e y L a bo r a t or y of L i g noc e l l ul os i cC he m i s t r y , B e i j i ng F or e s t r y U n i ve r s i t y , B e i j i n g 10 0083 , C hi n a )A b s t r a c t W i t h t he i nc r e a s i n g c o n s um pt i on of f os s i l f ue l s a nd t he gr ow i ng c onc e r ns a b out c l i m a t e c ha ng e ,b i om a s s i s dr a w i ng i nc r e a s i ng a t t e nt i on a s a r e ne w a bl e e ne r gy s our c e due t o i t s a dva n t a ge s o f r e ne w a l a nda bu nda n c e . B i o m a s s c a n be c onv e r t e d i n t o e n e r gy us i ng bi oc he m i c a l a nd t h e r m oc he m i c a l pr oc e s s e s ,b ut t h et he r m oc h e m i c a l c on ve r s i on t e c h nol og y f i n ds i t s dom i n a nc e be c a u s e o f hi g h e f f i c i e nt c onve r s i o n t o ga s , l i qui da nd s ol i d pr odu c t s und e r t h e r m a l c o ndi t i o n s .B i o m a s s pr e t r e a t m e nt c a n a l t e r t h e p h ys i c a l f e a t ur e s a nd c he m i c a lc om p os i t i o n / s t r uc t ur e o f l i gnoc e l l ul os i c m a t e r i a l s . T he p r e t r e a t m e n t s t e p ha s a s i gni f i c a nt i nf l ue n c e on t he qu a l i t ya nd yi e l d of p r o duc t s obt a i ne d f r o m t he r m oc he m i c a l c onve r s i o n bi om a s s . I n t h i s r e vi e w , w e di s c u s s t h ea pp l i c a t i on s of va r i ous pr e t r e a t m e nt m e t ho ds i n t he bi om a s s t he r m oc he m i c a l c onv e r s i on , i nc l u d i ng t or r e f a c t i ona nd ga s i f i c a t i on , pr e t r e a t m e nt a nd bi o m a ss py r o l y s i s , p r e t r e a t m e nt a nd bi om a s s l i q ue f a c t i on . T or r e f a c t i oni m p r ove s t he h ydr oph obi c i t y a nd g r i n d a bi l i t y c h a r a c t e r i s t i c s of bi om a s s m a t e r i a l s . W a t e r o r a c i d w a s hi ngp r e t r e a t m e n t c a n r e m o ve m e t a l i o n s f r om b i om a s s a nd t he c h a ng e i n pr oduc t s di s t r i but i on d ur i n g t he bi om a s sp yr o l y s i s i s m o r e o b vi ous . B i om a s s p r e t r e a t m e nt a nd l i que f a c t i on c a n i nc r e a s e t he bi ooi l yi e l d a nd de c r e a s e t h eo pt i m um r e a c t i on t e m p e r a t ur e c om pa r e d t o t he unt r e a t e d bi om a s s l i q u e f a c t i on e xpe r i m e n t s .K e y w o r d s pr e t r e a t m e nt ; ga s i f i c a t i o n ; p y r o l y s i s ; l i qu e f a c t i on收稿 : 2 0 1 3 年 6 月 , 收修改稿 : 2 0 1 3 年 9 月 , 网络出版 : 2 0 1 3 年 1 2 月 2 5 日国家自然科学基金项目 ( N o . 3 1 0 7 0 5 1 1 ) 和河南工业大学博士基金 ( N o . 2 0 1 3 B S 0 1 8 ) 资助T h e w o r k w a s s u p p o r t e d b y t h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a ( N o . 3 1 07 0 5 1 1 ) a n d t h e D o c t o r R e s e a r c h F u n d o f H e n a n U n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y ( N o . 2 0 1 3 B S 0 1 8 )? C o r r e s p o n dingauthoremail:******************* o mh t t p : / / w w w . p r o g c h e m . a c . c n P r o g r e s s i n C h e m i s t r y , 2 0 1 4 , 2 6 ( 1 ) : 2 0 3 ~ 2 1 3R e v i e w 化学进展C o n t e n t s 产品的收率和品质 , 同时也产生了一些新技术和新1 I nt r o du c t i o n 工艺。