010804生物质快速裂解液化
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现代农业中的重大问题。(二)依靠科技进步,加快生态农业的发展进程。突出科学技术作为第一生产力的重大作用,完善与市场体制相适应的农技推广体系。积极培养农业各级人才,特别要加快培养发展绿色产业急需的科技创新人才和高层次管理人才。大力推广资源综合利用、生物防治病虫害、节水灌溉等先进适用技术。(三)多元筹集资金,完善投入保障机制。尽快制定有利于筹集农业发展资金的各项政策,鼓励国内外不同经济成份和各类投资主体,以独资、合资、承包、租赁、拍卖、股份制、BOT等不同形式参与发展我市的健康农业。全市已有的农业开发基金、农田基本建设基金、扶贫资金、水利建设资金、基本建设投资等都向生态农业倾斜,优先用于绿色名牌产品扩大生产规模及系列开发。(四)拓宽开放领域,扩大国际合作与交流。进一步增强对外开放意识,充分利用我国经济与国际全面接轨的有利时机,围绕生态经济和生态农业的发展在资金、技术、人才等方面全方位开展国际交流与合作。积极争取国外各类投资,完善配套的优惠政策,为扩大国际交流与合作提供良好的软环境,促进生态农业的发展。(五)加强环保意识,提高全民生态文化素质。围绕生态市建设,开展丰富多采、形式多样的宣传教育活动,着力培养人们热爱和保护知识教育。在全市展开环保教育,组织运用广播、电视、报刊等各种新闻媒体,广泛宣传绿色产业、绿色消费生态城市等有关科普知识。(六)发挥专家作用,建立科学决策机制。充分发挥农业专家作用,组建农业专家咨询小组,开展多种形式的咨询活动,为各级政府制定政策进行咨询服务,为政府综合决策提供科学依据。科技成果显著。农业科技贡献率达到48%,普及率达到96%。[摘要]介绍了目前生物质快速热裂解的工艺及其影响因素,表明了生物质能利用各种方式中很有前途的利用方式。以小型流化床为例着重介绍了生物质快速裂解装置组成及设备工作原理,并分析了影响生物质快速热裂解过程及产物的主要因素,分析表明,温度是影响热裂解过程中最主要因素。[关键词]生物质快速热裂解应用工艺类型装置组成影响因素潘丽娜,邢丽娜,吕红雨,郭莹莹(黑龙江省人民政府农村能源办公室)生物质快速热裂解工艺及其影响因素
秸秆热解液化制备生物油技术
石油短缺和能源结构不合理是我国的基本国情,经济的快速增长也决定我国能源消费将不断增长。面对能源紧缺特别是液体燃料的严重短缺和巨大消耗、石化能源消耗带来环境污染的多重压力,提高我国能源安全水平、缓解生态环境污染迫在眉睫。解决能源安全和环境污染问题,一方面要节约能源,减少能源消耗,但最根本的是寻求和开发来源充足、供应安全、环境友好的替代能源。
生物质能是以生物质为载体的能量,是一种可再生、资源丰富且相对较利于环保的能源。农作物秸秆主要包括粮食作物、油料作物、棉花、麻类和糖料作物等5大类,是生物质资源最重要的来源之一。据统计,我国各种农作物秸秆年产量约6亿吨,占世界作物秸秆总产量的20%~30%。
近几年,随着我国农村经济发展和农民收入增加,农村居民用能结构正在发生着明显的变化,煤、油、气、电等商品能源得到越来越普遍的应用。秸秆的大量剩余,导致了一系列的环境和社会问题,每到夏秋两季,“村村点火,处处冒烟”的现象十分普遍。据调查,目前我国秸秆利用率约为33%,其中经过技术处理后利用的仅约占2.6%。秸秆就地焚烧不仅造成大量资源和能源浪费,环境污染也不容忽视。因此,开展秸秆的能源高效转化利用技术研究和能源产品开发成为亟待解决的农业、能源和环境问题,对保障国家能源安全、国民经济可持续发展和保护环境具有重要意义。
生物质液化主要包括生物化学法制备燃料乙醇和热化学法制备生物油,前者一般指采用水解、发酵等手段将秸秆等生物质转化成燃料乙醇,后者则是通过快速热解液化、加压催化液化等进行转化。
生物质液化生物油能替代石油的前景早已引起世界各国的普遍重视,许多国家纷纷将其列为国家能源可持续发展战略的重要组成部分和21世纪能源发展战略的基本选择之一。
1热化学法制备生物油技术
1.1快速热解液化
秸秆、林业废弃物等生物质快速热解液化技术是采用常压、超高加热速率(103K/s~104K/s)、超短产物停留时间(0.5~1s)及适中的裂解温度(500℃左右),使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子,生成含有大量可冷凝有机分子的蒸汽,蒸汽被迅速冷凝,同时获得液体燃料、少量不可凝气体和焦炭。液体燃料被称为生物油(bio-oil),为棕黑色黏性液体,基本不含硫、氮和金属成分,是一种绿色燃料。快速热解液化生产过程在常压和中温下进行,工艺简单,成本低,装置容易小型化,产品便于运输、储存。自1980年以来,秸秆、林业废弃物等生物质快速热解液化技术取得了很大进展,成为最具有开发潜力的液化技术之一。姚建中等研究了玉米秸秆粉料快速热解制备生物油的工艺条件,在480℃左右的温度下,其液体产品得率为45%。
广西科学院学报 2008,24(3):225~230JournalofGuangxiAcademyofSciences Vol.24,No.3 August2008
收稿日期:2008-01-17修回日期:2008-07-08作者简介:王富丽(1976-),女,硕士,主要从事催化合成反应及其生物质转化研究。生物质快速热解液化技术的研究进展
TheAdvancesintheLiquefactionTechnologiesofFast
PyrolysisofBiomass
王富丽1,黄世勇1,宋清滨2,黄志民1,黎贞崇1
WANGFu-li1,HUANGShi-yong1,SONGQing-bin2,HUANGZhi-min1,LIZhen-
chong1
(1.广西科学院,广西南宁 530007;2.辽宁林业职业技术学院,辽宁沈阳 110101)
(1.GuangxiAcademyofSciences,Nanning,Guangxi,530007,China;2.LiaoningForestry
Vocation-TechnicalCollege,Shenyang,Liaoning,110101,China)
摘要:生物质快速热解液化技术的研究已经取得了较大进展,但是在工艺技术上仍然存在生物质转化不完全、
生物质利用率不高,有些生物质原料热解获得的生物油组成复杂、热值较低、不能直接利用等问题;同时生物
质快速热解液化技术理论研究滞后,制约了该技术水平的提高和发展。我国生物质快速热解液化技术的研究
起步较晚,建议加大资助力度以缩小与欧美等发达国家的差距。
关键词:生物质 快速热解 液化 进展
中图法分类号:TK6 文献标识码:A 文章编号:1002-7378(2008)03-0225-06
Abstract:Theliquefactiontechnologiesoffastpyrolysisofbiomasshaveobtainedgreatadvances
第六章 生物质热裂解液化技术
第1节生物质热裂解原理
1.1 概念
⑴生物质热裂解
生物质通过热化学转换,生成液体生物油、可燃气体和固体生物质炭3类物质的过程。
控制热裂解条件(反应温度、升温速率、添加助剂等)可以得到不同热裂解产品。
⑵生物质热裂解液化
是在中温(500~650℃)、高加热速率(104~105℃/s)和极短停留时间(小于2s)的条件下,将生物质直接热解,产物再迅速淬冷(通常在0.5s内急冷到350℃以下),使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝,从而得到液态的生物油。
生物油产率可高达70%~80%(质量分数)。气体产率随温度和加热速率的升高及停留时间的延长而增加;较低的温度和加热速率导致物料炭化,生物质炭产率增加。
生物质热裂解液化技术最大的优点在于生物油易于存储和运输,不存在产品就地消费的问题。
⑶热裂解技术与气化技术的差异
项目 气化 热裂解
气化剂 需要 一般不加,尤其是不加氧
目标产物 可燃性气体 燃料油、木炭、燃气
产物品质 热值低(4.6~5.2MJ/m3) 液、固产品热值高,燃气中热值(10~15MJ/m3)
加热 不需要 需要
1.2 生物质热裂解的工艺类型及主要运行参数
热裂解工艺类型 物料尺寸/mm 滞留期 升温速率℃/s 最高温度/℃ 主要产物
慢速热裂解
300~700℃ 碳化 5~50 nh~nd 非常低 400 炭
常规 5~50 5~30min 低(0.5~1) 600 气、油、炭
快速热裂解
600~1000℃ 真空 <1 2~30s 中(10~200) 400 油
快速 <1 0.5~5s 较高(10~200) 650 油
闪速热裂解
800~1000℃ 闪速 粉状 <1s 高(>1000) <650 油
闪速 粉状 <1s 高(>1000) >650 气
极速 粉状 <0.5s 非常高(>1000) 1000 气
反应性热裂解 加氢 <1 <10s 高 500 油