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第七章 生物质热解技术PPT课件

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生物质热裂解 PPT

生物质热裂解 PPT
生物质热裂解
要点
1.生物质热裂解概念
2.生物质热裂解反应机理
3.影响生物质热裂解过程 及产物组成的因素
4.生物质热裂解工艺类型
1.生物质热裂解概念
生物质热裂解是指生物质在完全没有氧气或缺氧条件下热降 解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。三种产物的 比例取决于热裂解工艺和反应条件。
低温慢速裂解（<500℃）——木炭为主 中温快速热裂解（500~650℃）——生物油 高温闪速裂解（700~1100℃）——可燃气体
200~280℃
纤维素 （吸热）
“脱水纤维素”+水
280~340℃
（放热）
经一些有序的 竞争反应
炭+水+CO+CO2等
气
Kilzer提出的纤维素热分解途径
从物质、能量的传递分析
气体
热量
生物质
颗粒边界层 生物油
生物油
炭
气体
生物质 一次裂解
一次气体 二次裂解
一次生物油
生物质炭
一次生物油 二次气体
生物质热裂解过程示意
升温速率
Kilzer 和 Broido （1965）在研究纤维素热裂解机理时指出，低 升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油的产生。
4.生物质热裂解工艺类型
根据工艺操作条件，生物质热裂解工艺分为慢速、快速和反应性热裂 解三种类型。在慢速热裂解工艺中又可分为炭化和常规裂解。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
固体和气相滞留期
Wagannar研究表明，在给定颗粒粒径和反应温度条件下，为 使生物质彻底转换，需要很小的固相滞留期。
生物质物料特性的影响
生物质种类、粒径、形状及粒径分布等特性对生物质热裂解行 为及产物分布有着重要影响。

生物质热解

生物质热解

生物质热解
生物质热解
生物质热解（又称热裂解或裂解）是指在隔绝空气或通入少量空气的条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。

根据热解条件和产物的不同，生物质热解工艺可以分为以下几种类型：
1）烧炭。

将薪炭放置在炭窑或烧炭炉中，通入少量空气进行热分解制取木炭的方法，一个操作期一般需要几天。

2）干馏。

将木材原料在干馏釜中隔绝空气加热，制取醋酸，甲醇，木焦油抗聚剂、木馏油和木炭等产品的方法。

3）热解液化。

把林业废料及农副产品在缺氧的情况下中温（500~650℃）快速加热，然后迅速降温使其冷却为液态生物原油的方法。

生物质气化裂解技术-PPT演示文稿

生物质气化裂解技术-PPT演示文稿

生物质水解工艺 hydration of biomass
• 预处理：蒸气爆破、碱水解及稀酸水解
• 蒸汽爆破法：蒸汽将生物质原料加热至200～240℃， 维持30s～20min，高温和高压造成了木质素软化；然 后迅速使原料减压，造成纤维素晶体和纤维素的爆裂， 使木质素和纤维素分离 （“垃圾炮”）
• 酸水解：稀硫酸或SO2浸润生物质，再以蒸汽处理
、林业和农业产品加工后的废物 • 产品是活性炭和水煤气原料，如传统的焦炭
生产
热解反应主要工艺类型
工艺类型 慢速热解
滞留期
碳化
数小时~数天
常规 快速热解
快速 闪速（液体） 闪速（气体）
极快速 真空
反应性热解 加氢热解 甲烷热解
5-30min
0.5~5s <1s <10s <0.5s 2~30s
典型农林废弃物及生活垃圾热解生 物油特性
原料
温度 反应器 C
木屑 500℃ 流化床 47.79
松木粉 550℃ 流化床 31.76
玉米芯 550℃ 固定床 59.36
木薯茎 600℃ 固定床 22.58
生活垃圾 600℃ 固定床 17.72
锅炉燃油
85.0
生物油元素分析
H
O
N
S
7.789 42.96
（1）高温热解 • >900℃ • 直接加热方式 • 高温纯氧热解工艺，反应器中氧化—熔渣区段温度
>1500℃ • 热解残留惰性固体熔化，以液态渣形式排出反应器，
清水淬冷后作建筑材料骨料
（2）中温热解 • 热解温度600～900℃ • 相对单一物料热解，回收能源和资源，如废
轮胎、废塑料转换成类重油物质 • 类重油物质可作能源，也可做化工初级原料

生物质能与生物质热裂解液化技术PPT64页

生物质能与生物质热裂解液化技术PPT64页
生物质能与生物质热裂解液化技术
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you

《生物质热解技术》课件

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生物质热解技术的优势
01
质热解技术利用可再生的 生物质资源，如农业废弃物、 木材废弃物等，符合可持续发 展的要求。
高效转化
生物质热解技术能够将生物质 高效转化为高品位燃料和化学 品，提高了能源利用效率。
减少污染
与传统的燃烧方式相比，生物 质热解技术能够减少废气、废 水和固体废物的排放，降低环 境污染。
加强政策支持
政府应加强政策支持，鼓励生 物质热解技术的研发和应用。
04
生物质热解技术的实际应用案例
生物质热解技术在能源生产中的应用
生物质热解技术可以用于生产生物油，替代化石燃料，如柴油、 汽油等。生物油的热值较高，可以用于燃烧发电或直接用于工业 燃烧设备。
生物质热解技术还可以用于生产生物燃气，如沼气等。生物燃气 的主要成分是甲烷，可以用于家庭和工业燃气。
生物质热解技术可以用于处理农业废弃物、城市垃圾等废物 ，将其转化为有用的能源和化学品。这不仅可以减少废物的 环境污染，还可以实现废物资源化利用。
生物质热解技术还可以用于处理工业废弃物，如废油、废溶 剂等。通过生物质热解技术可以将这些废弃物转化为有用的 能源和化学品，实现废弃物的资源化利用。
05
结论
生物质热解技术在化学品生产中的应用
01
生物质热解技术可以用于生产各 种化学品，如酚类、芳香烃类、 醇类等。这些化学品在化工、医 药、农药等领域有广泛的应用。
02
生物质热解技术还可以用于生产 高分子材料，如聚合物、树脂等 。这些高分子材料可以用于制造 塑料、纤维等产品。
生物质热解技术在废物处理中的应用
未来生物质热解技术的国际合作与交流将 进一步加强，促进技术传播和经验分享， 推动全球范围内的技术进步和应用推广。

生物质热裂解精品课件

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3.影响生物质热裂解过程 及产物组成的因素
温度
一般地说，低温、长滞留期的慢速热裂解主要用于最大限度地增 加炭的产量；常规热裂解当温度小于600℃时，采用中等反应速率 ，其生物油、不可冷凝气体和炭的产率基本相等；闪速裂解温度在 500~650℃范围内，主要用来增加生物油的产量；同样的闪速热裂 解，若温度高于700℃，在非常高的反应速率和极短的气相滞留期 下，主要用于生产气体产物。
生物质热裂解
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要点
1.生物质热裂解概念
2.生物质热裂解反应机理
3.影响生物质热裂解过程 及产物组成的因素
4.生物质热裂解工艺类型
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1.生物质热裂解概念
生物质热裂解是指生物质在完全没有氧气或缺氧条件下热降 解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。三种产物的 比例取决于热裂解工艺和反应条件。
升温速率
Kilzer 和 Broido （1965）在研究纤维素热裂解机理时指出，低 升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油的产生。
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4.生物质热裂解工艺类型
根据工艺操作条件，生物质热裂解工艺分为慢速、快速和反应性热裂 解三种类型。在慢速热裂解工艺中又可分为炭化和常规裂解。
280~340℃
（放热）
经一些有序的 竞争反应
炭+水+CO+CO2等
气
Kilzer提出的纤维素热分解途径
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从物质、能量的传递分析
气体
热量
生物质
颗粒边界层 生物油
生物油
炭 生物质 一次裂解
气体
一次气体 二次裂解

《生物质能》课件

《生物质能》课件
等。
生物质能在交通领域的应用
生物质能在交通领域的应用主要 包括生物柴油和生物乙醇等方面
。
生物柴油是指利用动植物油脂作 为原料制成的柴油，具有可再生
、低污染等优点。
生物乙醇是指利用农作物秸秆等 原料制成的乙醇，可以用作燃料 ，也可用于生产乙烯等化工原料
。
03 生物质能的转化技术
生物质能转化技术概述
生物质能转化技术是指将生物质转化为可利用的 能源或化学品的技术。
生物质能是一种可再生能源，具有低碳、环保、 可持续等优点。
生物质能转化技术的发展对于解决能源危机和减 少环境污染具有重要意义。
生物质能转化技术种类
生物质直接燃烧技术
将生物质转化为热能，可用于 供热和发电。
生物质气化技术
将生物质在缺氧或绝氧条件下 进行热解，生成气体燃料。
《生物质能》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 生物质能简介 • 生物质能的应用 • 生物质能的转化技术 • 生物质能的发展前景 • 结论
01 生物质能简介
生物质能定义
总结词
生物质能是指利用有机物质通过生物转化或热化学转化产生的能量。
详细描述
生物质能是可再生能源的一种，它利用有机物质（如木材、农作物废弃物、动物粪便等）在生物或热 化学过程中转化成能量。这种转化过程可以产生热能、电能或燃料，如生物柴油、生物气体等。
生物质能资源丰富
生物质能来源于农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾等，资源丰富 ，可再生。
生物质能技术成熟
生物质能转化技术已经比较成熟，包括直接燃烧、气化、液化等方 式。
生物质能的发展趋势
生物质能多元化利用
未来生物质能的利用将向多元化方向发展，包括生物质发电、生 物燃料、生物质化工等领域。

ch6生物质热解与直接液化技术.ppt

ch6生物质热解与直接液化技术.ppt

結束放映
圖6.2 連續內熱立式乾餾釜製作流程 1—原木捆；2—料倉；3—斷材機；4—傳送帶；5—煙道氣風機；6—乾燥機； 7—水封；8—傳送帶；9—鬥式提升機；10—焦油水封；11—乾餾釜；12—閘 門閥；13—木炭提升機；14—前冷凝器；15—吸風機；16—燃燒室；17—鼓風 機；18—冷凝、冷却器；19—霧滴捕集器；20—風機；21—泡沫吸收器；22— 結束放映 23—木醋液收集；24—泵 旋風分離器；
結束放映
6.5 生物質直接液化技術
圖6.9 生物質直接液化技術流程
結束放映
6.5 生物質直接液化技術

木屑放置在Na2CO3溶液中，用CO加壓至28MPa， 温度為371℃，反應生成液化油。CO與Na2CO3 形成HCOONa，隨後與木屑中木質素發生反應 形成液化油和Na2CO3，化學反應式如下
結束放映
結束放映
圖6.4 燒蝕反應器工程流程
圖6.5 攜帶床反應器技術流程
結束放映
6.4 生物質快速熱解技術

3. 携帶床反應器 4. 旋轉錐反應器 生物質顆粒加入惰性顆粒流（如沙子等），一 同被抛入加熱的反應器表面發生熱解反應，同 時沿著高温錐表面螺旋上升，木炭和灰從錐頂 排除，工作原理見圖6.6。在600℃的反應温度 下，生成60%的液態產物、25%的氣體和15%的 木炭。
氣體
CO2 CO CH4 C2H2 H2 損耗
17.06
11.19 4.12 1.51 0.21 0.03 0.94
16.93
11.17 4.10 1.49 0.14 0.03 1.09
16.79
10.95 4.07 1.58 0.15 0.04 0.38
結束放映
6.2 生物質熱解過程與原理

生物质能源利用简介ppt课件

生物质能源利用简介ppt课件

干燥
粉碎
储存 计量
储存 计量
混合
成型
筛分
生物质型煤
生物质 干燥 粉碎 储存 计量
2.2 生物质固硫型煤燃烧特性
1）点火性能 可燃基挥发分比原煤高，进入炉膛后，生物质首先燃烧，使型
煤短时间达到着火点，生物质燃料燃烧后体积收缩，使型煤产生 很多孔道及空袭，形成多孔形球体。 2）燃烧机理
静态渗透式扩散燃烧 燃烧由表面及不断深入到内部，不会发生热解析炭冒烟现象。 3）固硫特性 生物质比煤先燃烧，形成的空隙起到了膨化疏松作用，使固硫 剂CaO颗粒内部不易发生烧结，可使空袭率增加，增大SO2和O2 向CaO颗粒内的扩散作用，提高钙的利用率。 可在较低的Ca/S下，使固硫率达到50%以上。
日本开发，间歇反应器，以He为载气，反应温度为250-400 0C， 催化剂为碱金属的碳酸盐，产油率为50%（采用发酵残渣为原料）。
Na2CO3+H2+2CO----2HCOONa+CO2 2C6H10O5+2HCOONa---2C2H10O4+H2O+CO2+Na2CO3 3）煤与生物质共同液化
可降低煤的液化温度，增加低分子量的戊烷可溶物，生物质与煤 相互作用机理不明。
汽油中可以掺入25%，提高辛烷值。Leabharlann 性质 相对密度（20 0C）
辛烷值 闪点
甲醇的燃料特性
数值
性质
0.80
馏程/0C
100 热值/（kJ/kg）
11 汽化潜热/（kJ/kg）
数值 65 19647 1105
2）甲醇生产工艺 生物质---合成气的制造----合成气净化---甲醇合成---甲醇精馏
两类催化剂： • ZnO-Cr2O3为基础的改良氧化物系统催化剂，反应压力34MPa, 温度

固体废物生物质热解技术41页PPT

固体废物生物质热解技术41页PPT

41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
固体废要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
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精品课件
6
供热方 式
➢直接加热 、间接加热
五
热解温 度不同
➢高温热解、中温热解、低温热解
热
解
热解炉 结构
➢固定床、移动床、流化床和旋转炉
工
艺 分
产物物 理形态
➢气化方式、液化方式、炭化方式
类 热解、
燃烧位 置
➢单塔式和双塔式
是否生 成炉渣
➢造渣型和非造渣型
精品课件
7
直接供热（内热式热解）
内热式热解也称为部分燃 烧热分解，反应器中的可燃 性垃圾或部分热解产物燃烧， 以燃烧热使垃圾发生热分解。 通常得到4000-8000 kJ/m3的 低品位燃料气。
所有的动植物和微生物。 生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，
以生物质为载体的能量。 生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为
常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种 可再生能源。
精品课件
11
2、生物质能的分类
传统生物质能
在发展中国家小规模应用的生物质能，主要包括农村生活用能 （薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其它农业生产的废弃物和畜禽粪便 等）；
生物质热裂解是指生物质经过在无氧条件下加 热或在缺氧条件下不完全燃烧后最终转化成生 物油、木炭和可燃气体的过程。
生物质直接液化是在高温高压条件下进行的生 物质热化学转化的过程，通过液化可将生物质
转化成高热值的液体燃料。
精品课件
14
转化技术 热裂解 液化 气化
一次产品
加工技术
水 混合
炭 改性
油 透平
第七章 生物质热解技术
精品课件
1
7.1 热解原理
1 热解定义
热解，是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之 成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。
有机物
加热 无氧或缺氧
G+L+S
气态产物：氢、甲烷、一氧化碳；
液态产物：CH3OH、CH3COCH3、C2H5COOH、
CH3CHO及焦油、溶剂油等；
。我国可利用的生物质资源量：
1.农作物秸秆年产量约7亿吨
2.林业及木材加工废弃物年产量约9亿吨
3.畜禽养殖和工业有机废水年产沼气资源量约800 亿立方米
4.城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨
精品课件
13
生物质热解技术
➢ 生物质在基本无氧的环境中受热分解，生成固 体炭、液体燃料和气体的过程
生物质气化是指以氧气（空气、富氧或纯氧） 、水蒸气或氢气作为气化剂，在高温下通过热 化学反应将生物质转化为可燃气（主要为一气 化碳、氢气和甲烷以为富氢化合物的混合物， 还含有少量的二氧化碳和氮气）的过程。
4
3 热解的过程及产物
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分 子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各 种较小的分子。
有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰)
有机物＋ 绝 热 热 或 缺气 氧 体＋液体＋固
精品课件
3
焚烧 生物质、塑料类、橡胶等 热解
需氧
氧需求
热
解 放热
能量
与 焚
二氧化碳、水
产物
烧 就地利用
利用
比
较 二次污染大
污染
无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小
研究报道表明，热解烟气量是焚烧的1/2，NO是焚
烧的1/2，HCl是焚烧的1精/2品5课，件灰尘是焚烧的1/2。
如纤维素热解化学式为： 3C66HH81O0O为5→焦8油H。2O+C6H8O+3CO2+CH4+H2+8C ，其中C
精品课件
5
7.2 热解工艺
热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤 的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。
热解(pyrolysis)在工业上也称为干馏
热解技术主要是针对城市垃圾、污泥、废塑料、废橡胶、 废树脂等工业和农业废弃物，还有石油、煤等具有一定能 量的有机固体废弃物。
按热解温度
中温热解： T=600～700℃，主要用 在比较单一的废物的热解，如废轮 胎、废塑料热解油化
低温热解： T< 600℃。农业、林业和 农业产品加工后的废物用来生产低硫
低灰的炭，生产出的炭视其原料和加
工的深度不同，可作不同等级的活性
炭和水煤气原料。
精品课件
10
生物质能概述
1、定义 生物质是直接或间接通过光合作用而形成的各种有机体，包括
现代生物质能
可以大规模应用的生物质能，包括现代林业生产的废弃物、甘 蔗渣和城市固体废物等。
精品课件
12
3、生物质能特点
总量大，地球上每年生物质能总量约1400-1800亿 吨(干重），相当于目前每年总能耗的10倍。
低污染，通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理 论上不产生温室气体，低含量的N，S化合物，可以 大量减少SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”
固态产物：焦炭、碳黑。 精品课件
2
2 热解特点
① 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭 黑为主的贮存性能源；
② 由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二 次污染；
③ 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在炭黑中； ④ 由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ⑤ NOx的产生量少。
由于燃烧需提供氧气，因而就会产生 CO2、H2O等惰性气体混在热解可燃气 中，稀释了可燃气，结果降低了热解产 气的热值。
直接加热法的设备简单，可采用高温 ， 其处理量和产气率也较高，但所产 气的热值不高，
作为单一燃料直接利用还不行，而且 采用高温热解，在NOx产生的控制上， 还需认真考虑。
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8
间接供热（外热式热解）
外热法式热解是将垃圾置于密闭的 容器中，在绝热的条件下，热量由反 应容器的外面通过器壁进行传递，垃 圾被间接加热而发生分解。因不伴随 燃烧反应，可得到15000-25000kJ/ m3的高热值燃料气。
运行稳定，易控制，但垃圾破碎和液化所 需动力大，构造复杂。
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9
高温热解：T>1000℃，供热方式几 乎都是直接加热中热值燃气合成低值燃气发动机合成
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二次产品
浆体燃料 汽油、柴油
甲醇 燃料酒精
动力 氨
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精品课件
16
7.3 影响热解的主要参数
影响有机固体废弃物热解产物的因素有很多，如物料特性、热解终温、 炉型、堆积特性、加热方式、各组分的停留时间等
不同的温度分布会导致热解产物的产量和特性的不同
物料的工业特性将直接影响热解产物的产率。如挥发分含量对产气率 影响较大；挥发分和水分的含量对焦油产率也影响较大