下载文档原格式
煤与生物质共热解工艺的研究进展摘要：热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径，是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。
将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法，两者混合热解不仅有助于降低CO2的排放量，还能有效地解决能源短缺和环境污染带来的问题。
文章综述了煤与生物质共热解技术的研究进展，系统地介绍了共热解过程中煤与生物质的相互作用以及热解温度、混合比例、滞留时间、升温速率、矿物质成分、物料粒径和热解反应器类型等因素对热解过程的影响，并对煤与生物质共热解技术的发展前景进行了展望。
前言工业革命以来，化石资源的过度开发带来了资源短缺、环境污染、温室效应和全球气候变化等一系列问题[1]。
我们必须要加快能源结构体系的调整，加快可再生能源的开发、利用，以及实现资源的分级转化与梯级利用。
生物质是一种重要的可再生资源，具有与化石燃料相似的一些特性，能够部分替代化石能源，维持环境碳平衡，并具有较低的硫含量[2]。
生物质的利用不仅可以充分发挥农林废弃物等资源的价值、降低化石燃料的消耗，还可以降低燃料燃烧过程中污染物的排放量[3]。
与燃烧相比，热解能够实现生物质资源的高效、清洁利用，煤炭与生物质都可以通过热解的方式得到焦炭、热解气和焦油，并进一步合成化工原料，提取化工中间体[4]。
目前，对于煤和生物质单独热解气化方面的研究比较多。
Frau Caterina利用Sotacarrrbo型小规模气化炉对褐煤和木屑分别进行气化实验，当气化原料的进料速率同为24kwh时，获得的两种粗合成气的产率分别为79.67kg/h和23.32kg/h，热值分别为5.14MJ/kg和7.49MJ/kg[5]。
Li利用新型热解反应器对废木屑进行热解试验，在填料速率为300kg/h，热解温度为500℃的工况下产物中焦油、合成气和焦炭的含量(质量分数)分别为52.5％，27％和20.5％[6]。
相比于单独热解.煤与生物质的共热解不仅可以减少CO2，SOx和NOx的排放，减少因厌氧发酵而产生的NH3，H2S、氨基化合物和挥发性有机酸等化学成分的释放.而且可以改善生物质资源自身水分含量高、热值低和密度低等不利于单独热解的问题。
甘蔗渣的特性及综合利用现状926年，美国人在美国露易斯安娜州用蔗渣生产纸浆制造纸板，开始了蔗渣替代木材用于造纸行业的进程。
经多年发展，目前蔗渣已成为利用最多的农业作物纤维。
目前，阿根廷、哥伦比亚、墨西哥、印度、澳大利亚等国利用蔗渣生产新闻纸及各类文化纸，或者用漂白蔗渣浆混合漂白针叶木浆生产高质量的铜版纸等;?生产动物饲料。
巴西、美国、澳大利亚等国家的糖厂利用甘蔗渣通过高温、高压蒸煮膨化或经发酵处理用作牛、羊、鱼、虾饲料[2-3];?生产人造板。
甘蔗渣的化学成分与木材相似，是很好的制板原料。
早在20世纪60年代，国外盛产甘蔗糖的国家很多已建立起蔗渣碎粒板厂，如美国的Va-eherie厂，阿根廷的Tueuman厂，古巴的CienfuegooJ厂，广泛用于建筑、贴面、包装、中高档家具制造、室内装修、音响板、活动房屋等[5]。
1国内利用现状及存在的问题目前，国内甘蔗渣的主要用途有:?作为锅炉燃料燃烧发电。
甘蔗渣传统的处理方法主要是作为锅炉燃料燃烧为制糖生产提供能源。
在国内制糖生产中，制糖耗标煤对蔗比下降到5%时，制糖生产消耗的蔗渣量约为总蔗渣量的65%到70%;?制浆造纸。
除了作为燃料外，甘蔗渣制浆和造纸是我国甘蔗制糖企业目前份额最大的利用途径。
目前，如云南临沧9.5万t蔗渣浆纸项目，广西农垦糖业集团年产20万t 文化用纸项目，贵糖(集团)股份有限公司蔗渣制浆扩至20万t项目，来宾东糖集团有公司10万t制浆造纸项目、广西东亚糖业集团10万t制浆造纸项目等[5]，都是将集团内部剩余的甘蔗渣集中起来生产生活用纸，新闻纸等，取得了良好的经济效益和社会效益;?生产人造板。
甘蔗渣的化学成分与木材相似，是很好的制板原料。
1982年广州甘蔗糖业研究所陈景形、池风昭等成功开发了利用热压技术制造蔗渣碎粒板的生产线[5]，广东、广西等省区已有多家糖厂建立了蔗渣碎粒板的生产线。
蔗渣板主要应用于家具、建筑模板、包装箱、音箱等行业[6];?生产绿色环保餐具等。
甘蔗渣在N2及CO2气氛下的热解特性研究李家坤【摘要】The pyrolysis of bagasse under N2 and CO2 atmospheres at different heating rate was analyzed using a NETZSCH STA 409 PC Luxx thermogravimetric instrument. The result shows that as the heating rate increased, the residual mass increased, and the weight loss rates and corresponding temperature of the peaks also increased.%利用德国耐驰STA 409 PC Luxx同步热分析仪,对甘蔗渣在N2及CO2气氛下,不同升温速率时的热解特性进行了研究.结果显示:随着升温速率的增大,残余质量增大,热解峰值增大,失重峰对应温度也增大.【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(038)004【总页数】3页(P110-112)【关键词】甘蔗渣;热解;热重分析【作者】李家坤【作者单位】武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072;长江工程职业技术学院,湖北武汉430212【正文语种】中文【中图分类】TK090 引言甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，是一种重要的可再生生物资源。
中国是仅次于巴西和印度的第三甘蔗种植大国，南方蔗区甘蔗总产量7000多万 t，蔗渣的产量达到700 万t［1，2］。
甘蔗渣的成分以纤维素，半纤维素以及木质素为主，蛋白、淀粉和可溶性糖含量较少。
甘蔗渣一般含干物质90%～92%，粗蛋白质2%，粗纤维44%～46%，粗脂肪0.7%，无氮浸出物42%，粗灰分2%～3%。
与作物秸秆相比，甘蔗渣的农药残留量很低，但其木质化程度高。
从甘蔗废料废弃物中开发绿色能源的研究一、研究背景能源问题一直是全球面临的重要挑战之一。
传统燃料不仅对环境产生有害影响，而且日益枯竭，使得科学家们日益寻找新的、环保的替代能源。
在这背景下，越来越多的研究关注如何从生活和生产中产生的废弃物中获取绿色能源。
甘蔗废料是一种非常重要的废弃物，从中提取绿色能源已经成为了研究的热点之一。
二、甘蔗废料的特性甘蔗是一种常见的糖料作物，其所产生的甘蔗汁不仅可以用来制作糖果和饮料，同时也可以提取出乙醇等燃料。
由于甘蔗的根、茎、叶片以及粉状废弃物中含有极高的纤维素等可再生资源，因此其中所蕴含的能量不应该被忽视。
三、甘蔗废料的利用甘蔗废料的利用主要包括制作生物柴油和发电。
生物柴油是一种可再生的、环保的能源，其生产过程中不会产生二氧化碳等有害气体。
根据目前研究结果，在甘蔗废料中提取生物柴油是一项经济、可行且具有潜力的研究领域。
同时，甘蔗废料还可以用来发电。
将甘蔗废料燃烧后发电，不仅可以实现能源的再利用，同时也可以减少对传统燃料的依赖，具有很高的实用性。
四、技术路线目前，从甘蔗废料中提取绿色能源的技术路线主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法主要是通过分离、压缩和压滤等方式将纤维素等生物质成分从甘蔗废料中抽取出来，然后利用微生物将其转化为生物柴油。
该方法具有操作简单，投资成本低，不产生有害物质等诸多优点。
化学方法则是借助生物质催化剂、溶剂或酶等多种物质，在甘蔗废料中实现化学分离。
通过该方法提取的生物柴油产量较高、质量较纯，但同时也面临着由于生产条件限制、成本高昂等问题的挑战。
五、研究展望目前，甘蔗废料中提取绿色能源的研究成果正在不断呈现。
然而，目前技术上仍然面临各种难题，如提取效率低、生产成本过高、化学添加剂对环境的影响等，还需要进一步的研究和探索。
相信随着技术的不断进步与完善，将有更多研究成果呈现于我们眼前，进一步推动可持续能源的发展。
褐煤低温热解及其工艺现状分析X张玉宏,王文军(内蒙古国电能源有限公司电力工程技术研究院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:分析了褐煤低温热解的意义,解释了褐煤热解的概念,描述了褐煤低温热解产品的用途,通过国内外褐煤低温热解工艺技术的比较,说明了热解技术的内涵,探讨了目前国内褐煤低温热解技术的现状。
关键词:褐煤低温热解;热解工艺技术;半焦;煤焦油 中图分类号: 文献标识码:ATD849+.2 文章编号:1006—7981(2012)14—0044—02 我国的能源结构是贫油少气富煤,在丰富的煤炭资源储量中,褐煤占有较大的比例。
特别是在新疆和内蒙古蒙东地区褐煤储量非常丰富,更重要的是目前褐煤的利用已经成为我国能源利用的一个重要环节。
然而褐煤具有含水量大、热值低、易碎、运输难等缺点。
因此如何高效地利用褐煤已经成为一个重要的课题。
本文就褐煤利用的其中一种途径褐煤低温热解的工艺做一个介绍和分析。
1 褐煤低温热解基本理论1.1 褐煤低温热解基本概念褐煤低温热解是指褐煤在隔绝空气或惰性气氛中,在500-650℃的温度区间,持续加热升温的条件下发生的一系列化学和物理变化,在这一过程中化学键的断裂是最基本的行为,褐煤热解的产物主要是半焦、煤焦油和煤气。
褐煤热解的产物的性质分布受煤的性质、加热速率、热解温度等特定条件的影响。
1.2 褐煤热解过程当煤颗粒被加热后,最初在颗粒内部的热分解反应将产生挥发分和半焦,这称为一次热解反应。
一次挥发分中含有气体(如H 2,CO ,CO 2,H 2O ,CH 4和其他小分子碳氢化合物等)和液体产物,焦油一般被定义为常温下以液态形式存在的产物。
一般认为芳香团簇结构是焦油的主要来源,而非芳香性气体则来源于煤外围官能团和团簇之间的链接,热解产物通过扩散和对流被输送到颗粒外部。
煤颗粒释放出的由热解产生的一次挥发分在颗粒间的高温气相中发生热裂解反应称为二次热解。
在二次热解反应中,一次挥发分进一步转变成气体和固体形态的焦炭。
褐煤低温热解特性研究王亚峰【摘要】研究了褐煤进行低温热解时，热解温度对热解气相产物的影响，分析了褐煤低温热解产生的低温煤焦油的基本组成。
结果表明，热解温度对煤气的组成产生一定的影响。
热解气中可燃组分H2、CH4和CO最大含量可达27．92％、31．14％和17．21％；低温煤焦油烷烃含量可达33．84％，芳烃含量达16．73％，酚类含量为11．89％。
【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)014【总页数】3页(P25-27)【关键词】褐煤;热解;低温煤焦油【作者】王亚峰【作者单位】长治职业技术学院,山西长治046011【正文语种】中文【中图分类】TQ530.20 前言我国在已探明的化石能源储量中，煤炭占94.3%，石油天然气仅占5.7%，“缺油、少气、富煤”是中国的基本国情。
因而，液体燃料短缺的大规模缓解只能通过煤直接液化和间接液化生产以汽油、柴油、航空煤油以及石脑油、烯烃等为主的煤基替代燃料实现，煤化工替代石油产品将是一项长期战略。
我国褐煤储量丰富，褐煤的资源量为3 194.38亿t，占我国煤炭资源总量的5.74%。
随着勘探开发的进展，我国褐煤的资源量、探明保有资源量不断增加，分布区域也扩大到新疆等地区。
高效洁净地利用褐煤资源显得日益重要和突出。
褐煤的主要特点是水分含量高，氧含量高，发热量低。
根据国内176个井田或勘探区统计资料，褐煤全水高20% ～60%，收到基低位发热量一般为11.71～16.73 MJ/kg。
由于高水分，高氧含量，发热量低，再加上褐煤易风化和自燃的特性，不适合远距离运输，应用受到很大限制。
褐煤热解与相关工艺优化组合成多联产，提高综合经济效益，对褐煤高效洁净利用意义重大。
1 实验部分1.1 样品及性质实验所用的内蒙某地褐煤煤质分析结果如表1所示。
表1 褐煤的煤质分析%项目 Mad Aad Vad Vdaf Cad Had Oad Nad St，ad指标 19.60 13.83 37.09 49.41 50.16 2.64 15.53 1.08 0.161.2 实验仪器实验采用高温常压固定床反应器是煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院生产的MJF-Ⅱ型反应器，反应管为耐高温合金钢(GH23)，内径140 mm，外径160 mm，高度640 mm，电炉丝为高温铁铬铝合金，最高使用温度1 400℃，控制精度±0.5℃。
