《生物質(zhì)專題》ppt課件(文件)
【正文】 的液體，其酸含量可用 pH值或酸度來(lái)表示，酸度是中和 1 g生物油所需的 KOH的毫克數(shù)。 生物油中大量的揮發(fā)分和反應(yīng)活性較強(qiáng)的含氧有機(jī)物使得生物油的安定性比常規(guī)的化石燃油差很多，生物油中的縮聚等反應(yīng)使得生物油的平均分子量不斷增加，從而表現(xiàn)出粘度增大，這個(gè)過(guò)程可以稱為生物油的老化過(guò)程，具體可以以下幾方面。它可以用作生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)的部分能量來(lái)源，如熱裂解原料烘干，或用作反應(yīng)器內(nèi)部的惰性流化氣體和載氣；此外，這些氣體還可用于生產(chǎn)其他化合物及為家庭和工業(yè)生產(chǎn)提供燃料。 熱解油能夠作為化石燃料的替代品產(chǎn)生熱、電和化學(xué)物質(zhì)。通過(guò)熱解油提煉和衍生可獲取大量更廣泛的化學(xué)物質(zhì)。然而，熱解油替代柴油的一些問(wèn)題還有待解決，尤其是其酸性（ pH＝ 3）油煙形成和再聚合的問(wèn)題。 2．提取和制備化學(xué)物質(zhì) 目前由于生物油分析和分離技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到成熟的地步，從中分離出各種化學(xué)物質(zhì)還是難以實(shí)現(xiàn)的，因此提取或利用生物油中的某些官能團(tuán)是目前生物油應(yīng)用的主要方向。 3．氣化制備合成氣 生物油只是一種初級(jí)的液體燃料，如果將其熱解氣化轉(zhuǎn)化為 H CO、 COCH C C3等合成原料氣，再合成高品位的燃料如甲醇、二甲醚等，就能得到廣泛的應(yīng)用。 4．水蒸氣重整制氫 氫是一種理想的潔凈能源，也是優(yōu)良的能源載體，具有可存儲(chǔ)的特性，氫能的開(kāi)發(fā)和利用對(duì)于社會(huì)發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義，目前大多數(shù)氫都來(lái)自于化石燃料，因此開(kāi)發(fā)生物質(zhì)制氫技術(shù)對(duì)于未來(lái)氫能源的生產(chǎn)有著非常重要的意義。在溫度 825℃ 和 875℃ 、質(zhì)量空速 126 000 h 停留時(shí)間 26 ms的條件下，比較了 M、NiCr、 NiCo催化劑的催化效果，發(fā)現(xiàn) NiCr、NiCo催化劑作用的重整反應(yīng)獲得的氫氣產(chǎn)率比 M高 20％。 目前除了需要對(duì)生物油水蒸氣重整技術(shù)進(jìn)一步研究外，還需要考慮重整裝置工業(yè)應(yīng)用時(shí)催化劑的連續(xù)再生和使用問(wèn)題。 Dynamotive利用生物油中的醛 、 羧酸 、 酚和酮等組分和石灰發(fā)生鈣離子交換反應(yīng)制備生物石灰 ， 用作含硫燃料燃燒的脫硫劑 ， 與普通石灰相比 ， 鈣的利用效率提高 。 ?生物油中大量的水分和含氧有機(jī)物導(dǎo)致生物油燃燒速率較慢，燃燒火焰體積較大，需要足夠的滯留時(shí)間才能將難燃燒的高分子木質(zhì)素裂解物和炭黑粒子燃盡； ?生物油的粘度較大，霧化耗能多且霧化顆粒粒徑大，導(dǎo)致生物油燃燒不充分，可以通過(guò)預(yù)熱的方式減小生物油的粘度；生物油中可能含有較多的固體顆粒，會(huì)導(dǎo)致霧化噴嘴堵塞、磨損和腐蝕等問(wèn)題，也會(huì)引起熱力設(shè)備的腐蝕，可以在生物油使用之前過(guò)濾除去固體顆粒，也可以通過(guò)在線過(guò)濾的方式去除； ?生物油的十六烷值低，著火特性差，導(dǎo)致生物油點(diǎn)火困難，可以通過(guò)輔助點(diǎn)火源將爐膛預(yù)熱，待生物油穩(wěn)定燃燒后移去點(diǎn)火源； ?生物油受熱后變性結(jié)焦，會(huì)堵塞噴嘴，可以利用空氣冷卻噴嘴并設(shè)置雙油路系統(tǒng)，在起動(dòng)和停止階段用酒精、柴油或其他燃料清洗油路。 D． Ormrod等將生物油用于一個(gè) 250kWe的柴油機(jī)，在起動(dòng)階段用柴油將汽缸預(yù)熱，其余階段主油路中使用生物油，并用 5％的柴油作為輔助燃料，燃燒尾氣檢測(cè)表明除了 NOx其他污染物的排放量都比僅僅使用柴油時(shí)低。 但試驗(yàn)過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了磨損、腐蝕、積炭、工作性能差等問(wèn)題，這說(shuō)明還需要對(duì)生物油、燃燒工藝和燃燒器都進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，對(duì)生物油除了預(yù)熱降低粘度、輔助點(diǎn)火、去除固體顆粒和使用雙油路系統(tǒng)等工藝外，更好的是采用催化加氫、催化裂解、乳化和添加甲醇等方式提高其品質(zhì)。 將生物油乳化后部分地替代柴油應(yīng)用于柴油機(jī)等熱力設(shè)備是現(xiàn)階段避免生物油應(yīng)用新技術(shù)的開(kāi)發(fā)所需的大量投資和時(shí)間的一個(gè)有效的過(guò)渡手段，乳化燃燒急需解決的問(wèn)題是對(duì)生物油開(kāi)發(fā)出有效乳化工藝以及成本的控制和燃燒工藝的優(yōu)化。出于高的交叉木質(zhì)衍生化合物，當(dāng)與常規(guī)尿醛樹(shù)脂混合時(shí)，多聚物的強(qiáng)度可得到改善。他們對(duì)植物是無(wú)毒的，可以作為有機(jī)緩施劑。該混合物置于煙囪中可以完全除去硫的氧化物，并且能顯著減少氮化物。許多公司都在生產(chǎn)這種產(chǎn)品，將水加到熱解油個(gè)，就可得到達(dá)種紅色的產(chǎn)品，可用于香腸，熏肉和魚(yú)等的著包和加味。 8．乳化燃燒 生物油經(jīng)過(guò)乳化后，各方面的性質(zhì)都得到了提高，比初級(jí)生物油更適宜用于內(nèi)燃機(jī)等熱力設(shè)備， Calabria R等在對(duì)單滴乳化油和生物油的燃燒研究中發(fā)現(xiàn)乳化油的著火滯燃期明顯短于生物油； PieroBaglioni指出生物油含量從 10％到 75％的各種乳化油已經(jīng)由多個(gè)研究單位和公司在不同的柴油機(jī)上進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明柴油機(jī)完全可以應(yīng)用乳化油這一燃料而不引起工作粗暴等問(wèn)題。 GLopezJuste等對(duì)生物油在燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用研究表明，在燃燒室預(yù)熱后，生物油和酒精的混合物可以在點(diǎn)火塞下引燃，使用 80％的生物油和20％的酒精的混合物的運(yùn)行特性與使用 JP4航空燃油相同。 生物油直接燃燒對(duì)生物油的品質(zhì)要求不是很高，其中保持生物油的均相性和控制固體顆粒的粒徑和含量是兩個(gè)最為重要的因素。 6．鍋爐燃燒 不同研究機(jī)構(gòu)對(duì)生物油進(jìn)行了大量的燃燒試驗(yàn)，Calabria R等對(duì)單滴生物油 (1 mm)進(jìn)行的燃燒試驗(yàn)表明生物油的燃燒溫度可達(dá) l 200℃ ； 中國(guó)科技大學(xué)采用自制的高壓內(nèi)混式生物油燃燒裝置，用新鮮生物油成功進(jìn)行了霧化燃燒試驗(yàn)，在絕熱的爐膛中，生物油燃燒的火焰溫度達(dá)到 l 400℃ 以上，完全能夠滿足工業(yè)窯爐等燃燒熱力設(shè)備的要求； 生物油燃燒的污染氣體的排放隨著燃燒技術(shù)的成熟也得到了有效的控制，品質(zhì)較好的生物油在合適的燃燒工藝下污染氣體的排放完全可以
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