《生物質(zhì)專題》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 達(dá)到燃油鍋爐的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。與生物油共燃的燃料可以是煤、天然氣、重油等各種燃料，共燃是生物油直接應(yīng)用的一種較為簡單的方式。 生物油水蒸氣重整制氫效率較高，如果將生物油的油相部分分離用以制取樹脂，水相部分用以水蒸氣重整，制氫效果更好，但以生物油為原料時催化劑的失活速率遠(yuǎn)高于天然氣和石油， LuciaGarcia等進行了兩方面的工作改善催化劑的性能。 C M． Kinoshita將生物油霧化后與水蒸氣混合，然后混合氣進入裝有催化劑和吸附劑 CaO的反應(yīng)器中被催化重整，生成的 CO2與化學(xué)吸附劑 CaO反應(yīng)生成 CaCO3，促進了化學(xué)平衡向重整的方向移動。 ? 生物油容易存儲和運輸，便于分散式熱解液化，再將生物油集中氣化合成制取高品位的液體燃料，而直接將生物質(zhì)氣化再合成液體燃料，規(guī)模不易擴大； ? 生物油氣化氣中成分較為單一，而生物質(zhì)氣化氣中含有一定的固體顆粒和焦油，需要除塵脫焦后才能使用，且生物質(zhì)氣化氣的組成受反應(yīng)條件的限制，如為防止反應(yīng)器內(nèi)灰分熔融結(jié)渣，反應(yīng)溫度不易過高，從而使燃?xì)庵?H2含量較少，采用空氣氣化會引入過量的 N2廢氣，從而稀釋原料氣的濃度，降低合成反應(yīng)中催化劑的作用效果，而采用其他氣化劑又會大大增加原料氣的生產(chǎn)成本； ?生物油氣化反應(yīng)器可以建立起統(tǒng)一的規(guī)范，而生物質(zhì)氣化反應(yīng)器隨原料不同需要有不同的設(shè)計； ?生物油加壓氣化較為容易實現(xiàn)，而生物質(zhì)加壓氣化則非常困難。 通過加水可以將生物油分為水相和油相兩部分，水相中的多種物質(zhì)都可以用作食品調(diào)料， Ensyn從生物油水相中提煉出了多種食品調(diào)料； OehrK． H等利用生物油水相部分制備羧酸鈣鹽用作路面除冰劑； 生物油的油相部分可以用來制備酚醛樹脂。 一種可能的途徑是重新設(shè)汁渦輪燃燒器使其適合燃用生物油；另一種辦法是改變生物油的性質(zhì)，減少生物油的 C、 H比，使其適應(yīng)現(xiàn)有的渦輪機。過去的幾年里，熱解油在不同的柴油發(fā)動機以及改進的雙油料發(fā)動機上的試驗運行已達(dá)幾百小時。長期考慮可應(yīng)用于渦輪和柴油機。 研究表明該木炭的特點是：①疏松多孔，具有良好的表面特性；②灰分低，具有良好的燃料特性；③低容重；④含硫量低；⑤易研磨。 生物油的老化速率和原料種類、熱解條件、液體的組成以及固體顆粒的含量等因素有關(guān)。 10．安定性 液體燃料在存儲和使用條件下保持原有質(zhì)量不變的性能稱為安定性，可分為物理安定性、化學(xué)安定性和熱安定性。 生物油的著火特性差，除了水分含量高以外，也與生物油中烴類少、氧含量高和不揮發(fā)性物質(zhì)含量高有關(guān)。 6．固體顆粒和灰分 生物油中的固體顆粒主要是炭粉和灰分，灰分中含有一定的金屬元素如 Na、 K、 Ca等，顆粒的粒徑一般為 1～ 200μ m， 顆粒含量隨原料粒徑及其均勻度、熱解過程和熱解產(chǎn)物的分離和收集等因素變化而變化，一般熱解過程中采用的旋風(fēng)分離器對 10μ m以上的固體顆粒的分離效率可達(dá) 90％，而對 10μ m以下的顆粒的分離效率明顯下降，如果沒有進一步的過濾系統(tǒng)，相當(dāng)一部分的固體顆粒會進人生物油中，最高含量可達(dá) ％。 傾點和凝點是燃料在低溫下?lián)Q裝、運輸?shù)囊粋€重要性能指標(biāo)。 N． I Mohammad等利用流化床反應(yīng)器制取的棕櫚殼生物油的閃點為 54℃ ； B． M． Wagenaar等采用旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器制取的山毛櫸和橡木生物油的閃點為 70℃ ； KaiSipila等快速熱解稻草、松木和硬木獲得的生物油的閃點分別為 56℃ 、 76℃ 和 106℃ 。 與所有液體燃料一樣，生物油的粘度隨溫度升高而迅速下降，但由于生物油安定性差，加熱到一定溫度就會變性，即粘度隨溫度升高反而增大，中國科技大學(xué)測得的生物油的變性溫度約為 80℃ ，在 80℃ 以前生物油符合牛頓流體，且粘度的對數(shù)和溫度的倒數(shù)呈線性關(guān)系。 如果根據(jù)水分含量計算出生物油干基 (無水 )熱值，計算結(jié)果則較為相似，如安徽理工大學(xué)陳明強等利用導(dǎo)向噴動床制取的木屑生物油干基熱值為 MJ／ kg， 浙江大學(xué)王樹榮等在流化床反應(yīng)器上以水曲柳、杉木、花梨木和稻稈制取的生物油的干基熱值分別為 、 、 MJ／ kg， 芬蘭 VTT的 Oasmma等根據(jù)不同原料的生物油的熱值測定總結(jié)出，硬木和軟木制取的生物油干基熱值分別為 19～ 22MJ／ kg和 18 ～ 21MJ／ kg。 水分的存在一方面降低了燃燒溫度，另一方面也使得溫度場較為均勻，從而都有利于減少 Nx的生成。 液體燃料的生物油特點：可以代替常規(guī)燃料應(yīng)用于鍋爐、內(nèi)燃機和渦輪機上；含水率為 25%時熱值為 17MJ／ kg，相當(dāng)于汽油／柴油燃料熱值的 40%；不能和烴類燃料混合；不如化石燃料穩(wěn)定；在使用前需進行性能測定。由于大量的含氧化合物的存在、它是有極性的，不能與碳?xì)淙剂舷嗷臁? 華東理工大學(xué)顏涌捷等采用氣相色譜、氣相色譜 — 質(zhì)譜、核磁共振等現(xiàn)代分析測試技術(shù)，對生物質(zhì)快速熱解得到的水相和油相部分分別進行了分析，發(fā)現(xiàn)水相主要含有水 (％ )、乙酸 (％ )和羥基丙酮 (％ )，油相采用正庚烷萃取，其中可溶部分采用柱層析分離再用GCMS分析，分析發(fā)現(xiàn)其中主要是酚類物質(zhì)，不溶部分采用 NMR技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)其中氧基碳的含量較高。水相中乙酸、甲酵和丙酮的含量比非水相中要高。第六節(jié) 生物油的組成、特性與應(yīng)用 一、生物油組成成分 生物油是含氧量極高的復(fù)雜有機成分的混合物，這些混合物主要是 — 些分子量大的有機物，其化合物種類有數(shù)百種之多，從屬于數(shù)個化學(xué)類別，幾乎包括諸如醚、配、醛、酮、酚、有機酸、醇等所有種類
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