生物質(zhì)專題ppt課件-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 縮合或縮聚反應(yīng)所生成的水分，由于生物質(zhì)原料在正常風(fēng)干或低于水的沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行干燥，一般只能去除生物質(zhì)中的外在水，生物質(zhì)中的內(nèi)在水分和熱解過(guò)程生成的水分最后都留在生物油中，故生物油中正常的水分含量約為 15％～ 25％。 3．粘度 粘度是燃油輸送和霧化的重要影響因素，為了保證燃油的順利輸送和油泵的穩(wěn)定工作，以及各種燃燒器噴嘴的良好霧化，對(duì)油品的粘度都有一定的要求。 5．傾點(diǎn)和凝點(diǎn) 傾點(diǎn)和疑點(diǎn)是表征燃料低溫特性的指標(biāo)。 生物質(zhì)熱解過(guò)程使得原料中的金屬元素都濃縮到灰分中，因此，生物油固體顆粒中的金屬含量是生物質(zhì)原料的 6～ 7倍，這些固體顆粒以及金屬元素對(duì)污染物的生成以及內(nèi)燃機(jī)等的腐蝕都有一定的影響。 生物油中輕質(zhì)組分的揮發(fā)屬于物理安定性，存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)生縮聚和縮合等反應(yīng)導(dǎo)致粘度增加反映了其化學(xué)安定性，在較高溫度下變性反映了熱安定性。 因此產(chǎn)生的木炭可加工成活性炭，用于化工和冶煉，也可作為燃料。發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行及測(cè)試結(jié)果較好。 從生物油中提取某些特殊的化學(xué)物質(zhì)，除了需要先進(jìn)的分離工藝外，還需要盡可能地通過(guò)特定的原料預(yù)處理和反應(yīng)條件增大生物油中該組分的含量，保證提取的經(jīng)濟(jì)性，生物油比較具有提取價(jià)值的物質(zhì)包括羥基乙醛、左旋葡聚糖、左旋葡萄糖、低聚糖酐等物質(zhì)。他使用 Aspen軟件模擬了這個(gè)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)每千克生物油經(jīng)過(guò)帶化學(xué)吸附的催化重整過(guò)程，可獲得 ～ ； Dingneng Wang等在固定床反應(yīng)器中采用鎳基催化劑對(duì)生物油水相部分進(jìn)行了水蒸氣重整試驗(yàn)，氫轉(zhuǎn)化效率高達(dá) 85％，試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)催化劑容易結(jié)炭失活，但可以通過(guò)水蒸氣或 CO2氣化的方式恢復(fù)活性； Stefan Czernik等在流化床反應(yīng)器中采用鎳基催化劑對(duì)生物油水相部分以及其他液體燃料進(jìn)行了水蒸氣重整試驗(yàn)，生物油氫轉(zhuǎn)化效率為 80％，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用流化床反應(yīng)器有效地減慢了催化劑的結(jié)炭速率； Cyrille Rioche等采用一系列貴金屬催化劑，研究了不同的生物油模型混合物和生物油在 650～ 950℃ 下的重整制氫效果，發(fā)現(xiàn)不低于 800℃ 的反應(yīng)溫度有利于 CO和水蒸氣發(fā)生變換反應(yīng)生成 H2， 添加 O2減少了催化劑的結(jié)炭，但氫氣產(chǎn)率隨 O2的增多迅速下降，且催化劑也發(fā)生了嚴(yán)重的失活，這說(shuō)明生物油水蒸氣重整中不需要額外添加氧氣； Lucia考察了催化劑在水蒸氣重整過(guò)程中對(duì)氫氣產(chǎn)率的影響，他首先向快速熱解油中加水，促使生物油分為油水兩相，取水相部分進(jìn)行水蒸氣重整。 MPU(美國(guó)馬尼托沃克一發(fā)電廠 )將燃低硫煤的20 MWe的鍋爐進(jìn)行改造以實(shí)現(xiàn)和生物油的共燃，僅僅在燃煤鍋爐上新增了輸油管路，將生物油直接霧化噴射到煤燃燒火焰中，提供 5％的總能量，燃燒和尾氣排放檢測(cè)表明，生物油和煤共燃沒(méi)有增加污染物的排放，反而還減少了硫化物的排放量，對(duì)鍋爐本身也沒(méi)有任何不利的影響，不需要額外的維護(hù)和保養(yǎng)； BTG在一個(gè)輸出功率為 251 MWe的天然氣發(fā)電站中成功實(shí)現(xiàn)了生物油和天然氣的共燃，生物油的進(jìn)油量為 t／ h， 相當(dāng)于輸入能量為8MW， 燃燒尾氣檢測(cè)中發(fā)現(xiàn) N(L的排放量只增加了 3 ppm。 7．內(nèi)燃機(jī)燃燒 Alan Shihadeh等研究了生物油在柴油機(jī)中的燃燒特性，分析了汽缸中壓力變化、著火滯燃期和熱量釋放速率等特性，發(fā)現(xiàn)生物油的點(diǎn)火活化能較大，在燃燒空氣不預(yù)熱的情況下不能自動(dòng)著火；與一般的化石燃料不同，雖然生物油點(diǎn)火滯燃期較長(zhǎng)，但汽缸中壓力上升平緩 (低于柴油 )，并不會(huì)引起敲缸等問(wèn)題；生物油的燃燒熱量釋放速率慢，表明生物油燃燒速率較慢．并由此指出生物油燃燒過(guò)程受自身化學(xué)特性控制，而柴油燃燒過(guò)程受燃料和空氣混合速率的控制。 目前還需要進(jìn)行的工作一方面是對(duì)這些初步的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，另一方面是更深入地研究乳化油的工作特性，如 對(duì)不同的柴油機(jī)的霧化噴嘴的腐蝕特性，給噴嘴和油泵材料的選擇提供了有價(jià)值的參考。 熱解油與氨、尿素和其他氨基化合物等反應(yīng)可生成穩(wěn)定的氨基化合物、胺等。 水溶性的醛部分可以替代生產(chǎn)尿醛樹脂的甲醛用于刨花板生產(chǎn)。 DavidChiaramonti等總結(jié)現(xiàn)有的一些燃油技術(shù)已經(jīng)取得了一些令人滿意的結(jié)果，如采用現(xiàn)有的霧化噴嘴，可以得到 50μ m以下的霧化顆粒；生物油中的水分使?fàn)t膛中溫度分布均勻，從而減少了 NOx燃燒污染物的排放都能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；在生物油中摻人十六烷值高的物質(zhì)可以改善柴油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的工作特性。 生物油和化石燃油的性質(zhì)差別導(dǎo)致其燃燒特性的不同，需要對(duì)現(xiàn)有的燃燒工藝進(jìn)行一些改進(jìn)。 增強(qiáng)催化劑對(duì)水蒸氣的吸附作用從而發(fā)生部分氧化反應(yīng) (如通過(guò)水煤氣反應(yīng)消除結(jié)炭 )，減慢催化劑表面的裂解、脫氧和脫水等反應(yīng)從而減慢催化劑表面的結(jié)炭速率，在鎳基催化劑中添加鎂和鑭增強(qiáng)吸附作用，添加鈷和鉻減慢結(jié)炭反應(yīng)，這些添加劑改善了催化劑的工作性能。 中國(guó)科技大學(xué)朱錫鋒等在無(wú)外部供氧的情況下對(duì)生物油水相部分進(jìn)行了熱解氣化試驗(yàn)，熱解氣中氧氣含量為零， HCO、 CO CH4的體積含量分別為 ％、 ％、 ％、 ％，生物油中氫氧的轉(zhuǎn)化率為 85％，而碳的轉(zhuǎn)化率只有 55％，說(shuō)明生物油氣化仍需外部提供少量氧氣作為氣化劑； S． Panigrahi等在常壓和氮?dú)夥諊聦?duì)生物油進(jìn)行熱解氣化試驗(yàn)，研究了氮?dú)饬髁?、熱解溫度?duì)熱解氣體的影響，在生物油進(jìn)油量為 ～ g／ h， 氮?dú)饬髁繛?0 ml／ min， 熱解溫度從 650℃ 升至800℃ 時(shí)，生物油的轉(zhuǎn)化率從 57％升至 83％，調(diào)節(jié)不同的氣體流量和熱解溫度，可以得到不
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