《生物質(zhì)專題》ppt課件-預(yù)覽頁
【正文】 的含氧有機(jī)物。該相稱為生物油或焦油，有重要的應(yīng)用價值。 更好的方法是先將生物油分離，再對各個部分進(jìn)行詳細(xì)的分析，由于生物油中組分的親水性各不相同，一個普遍采用的方法是將生物油通過水洗分為水相 (60％～ 80％ )和油相兩個部分，其中水相包括水以及纖維素、半纖維素以及部分木質(zhì)素裂解得到的所有水溶性物質(zhì)，油相主要是高分子的木質(zhì)素裂解物。密度約為 1200 kg／ m3，高于燃料油，也大大高于原生物質(zhì)，粘度為 25cP到 1000 cP ，取決于水的含量。儲存容器要用防酸材料如不銹鋼和聚烯烴材料。燃燒過程產(chǎn)生的 NOx主要有三種類型，即溫度型 NOx，、 燃料型 NOx和快速燃燒型 NOx， 其中溫度對 NOx的形成有著非常重要的影響。 生物油的低位熱值可以根據(jù)生物油中的氫元素含量進(jìn)行換算 LHV＝ HHV－ H％ (％ ) (kJ／ kg) 不同原料和工藝制取的生物油中的水分含量差別很大，因此測量出的熱值差別也很大，如上海交通大學(xué)劉榮厚等采用旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器制取的木屑生物油的低位熱值為 MJ／ kg， 華東理工大學(xué)顏涌捷等采用快速流化床制取的木屑生物油油相的高位熱值為 MJ／ kg。生物油的粘度較大，在霧化之前需要預(yù)熱以降低其粘度。 生物油閃點(diǎn)與其水分和揮發(fā)分含量密切相關(guān)，由于生物油水分含量較多，生物油的閃點(diǎn)一般小于 70℃ 或大于 100 ℃ ，而在 70～ 100 ℃ 之間，由于生物油水分大量蒸發(fā)是很難檢測到閃點(diǎn)。 在低溫下液體不能流動的主要原因是粘度增大或者含石蠟成分的液體中石蠟發(fā)生結(jié)晶。 Oasmma等在對生物油進(jìn)行降溫過程中，直至生物油不能流動都沒有發(fā)現(xiàn)濁點(diǎn)現(xiàn)象，并指出這可能是由于生物油顏色的緣故而未能發(fā)現(xiàn)。 7．著火特性 與汽油、柴油相比，生物油的著火特性很差，不能自燃著火，需要引入外部能量，在鍋爐燃燒中，需要外加輔助點(diǎn)火源才能著火，在發(fā)動機(jī)中使用時，著火滯燃期明顯長于汽油和柴油。生物油的 pH值一般為 2～ 4，酸度為 50～ 100mgKOH／ g， 生物油中的酸和水分是生物油產(chǎn)生腐蝕性的主要原因。 ①在常溫存儲過程中粘度緩慢增加； ②在加熱后粘度迅速增加； ③輕質(zhì)組分的揮發(fā)和空氣中的氧化。 木炭的應(yīng)用：木炭呈粉末狀，黑色物質(zhì)。短期內(nèi)可應(yīng)用于燒鍋爐和熱力發(fā)電。 生物油可以直接用于發(fā)電。 生物油作為渦輪機(jī)代用燃料發(fā)電，從原理上講，渦輪機(jī)可以直接應(yīng)用熱裂解生物油或改良后的生物油，但還沒有多少實(shí)際經(jīng)驗，仍處于研究階段。 Combio提出可以通過液液萃取的方法提取酚類和酯化的方法提取羧酸； TonyBridgwater利用生物油中的羰基和氨水、尿素或其他含氨基物質(zhì)反應(yīng)制備無毒害的氨基肥料，這個過程也可由在生物質(zhì)原料中添加含氮物質(zhì)而實(shí)現(xiàn)，這種氨基肥料對地下水的污染比礦物肥料??；生物油中的萜類和酚類物質(zhì)有殺蟲功效； Freel等將生物油用作木材防腐劑；生物油中含有大量的酚類物質(zhì)，可以用作制備酚醛樹脂的原料； Sophhia等將制備酚醛樹脂所用的 30％的酚用生物油替代。生物質(zhì)氣化也能得到 CO、H2等燃?xì)?，但與生物質(zhì)直接氣化制取合成氣相比，將生物質(zhì)首先快速熱解降解為生物油，再由生物油氣化制備合成氣，具有多方面的優(yōu)勢。 生物質(zhì)制氫可分為熱化學(xué)轉(zhuǎn)換制氫和微生物法制氫，其中熱化學(xué)轉(zhuǎn)換制氫包括生物質(zhì)氣化催化制氫、生物質(zhì)熱裂解制氫、生物質(zhì)超臨界轉(zhuǎn)換制氫、生物油水蒸氣重整制氫等多種方式，生物油水蒸氣重整制氫是在催化劑的作用下，生物油和水蒸氣反應(yīng)生成 CO2和 H2， 雖然生物油水蒸氣重整制氫技術(shù)出現(xiàn)較晚，但顯示出了良好的制氫效果，由于生物油易于存儲和運(yùn)輸?shù)奶匦?，使得水蒸氣重整制氫技術(shù)將會成為生物質(zhì)制氫的一個重要手段。這是因為在 Ni催化劑中添加了 Cr或 Co后，能夠抑制水蒸氣重整過程中的結(jié)焦，防止催化劑失活。 5．共燃 共燃是將生物油作為一種輔助燃料應(yīng)用于工業(yè)鍋爐。 R． H． Venderbosch等利用這種石灰生物油在一個 25 kW的小型鍋爐上和含硫柴油和重油進(jìn)行了共燃試驗 ， 主要是檢測 SOx和 NOx的排放情況 ， 共燃結(jié)果顯示使用石灰生物油和煤共燃后 ， SOx和 NOx的排放分別減少 90％ 和 40％ ，脫硫效率比直接采用 Ca(OH)2脫硫要好 ， 完全能夠達(dá)到常規(guī)脫硫除氮工藝的效果 ， 且運(yùn)行成本較低 。 自 1989年起，生物油就開始應(yīng)用在工業(yè)鍋爐等熱力設(shè)備中， Red Arrow在威斯康星州的WWFB工業(yè)鍋爐上燃燒生物油， CO和 NOx的排放量分別為政府所規(guī)定的排放上限的 17％、％；芬蘭 Olion在工業(yè)鍋爐上燃燒生物油的尾氣中 CO、 NOx和固體顆粒的排放分別為 、8 86 MJ／ kg。 加拿大 ()rendaAerospace公司在將生物油應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)方面進(jìn)行了大量的研究工作，他們在一個 MW的 OGT2500型燃?xì)廨啓C(jī)上對生物油進(jìn)行了燃燒試驗，試驗結(jié)果顯示生物油完全可以替代燃料柴油而且運(yùn)行特性和使用柴油時基本相同，尾氣排放中 CO和固體顆粒的排放高于柴油，但 NOx的排放僅為使用柴油的一半，SO2基本檢測不到。 對燃燒器也需要針對生物油的性質(zhì)做出相應(yīng)的調(diào)整：生物油酸性對常規(guī)的材料有很強(qiáng)的腐蝕性，所以霧化噴嘴以及油泵中的密封圈等都要采用耐酸性材料；生物油的密度大、熱值低并且燃燒火焰體積大、燃燒速率慢，輸油管路和爐膛也要重新設(shè)計。 不分級的熱解油 熱解油的商業(yè)應(yīng)用是木頭香味劑。 純的熱解油與石灰混合形成生物石灰。
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