500kg/h生物质微粉霾化热解装置设计文献综述
2020-08-05 22:03:37
1.生物质热解技术研究的背景与意义 随着化石等能源的消耗殆尽与紧缺以及环境和气候的日益恶化,寻找一种新能源成为目前解决能源的关键[1]。
至今,世界上消费量位居第四的一次能源是生物质能,生物质能是绿色植物通过光合作用转化和储存下来的太阳能[2],它是资源丰富的可再生能源、洁净的低碳能源、分布广泛的资源、唯一可再生的碳源,因而开发和优化生物质能技术越来越受到人们的重视。
生物质能可以通过直接燃烧、生物化学转化和热化学化三大类技术转化为炭、可燃气体、生物油等高品位能源[3]。
其中热化学转换技术有很强大的兼容性,在许多方面可以代替化石燃料,实现可持续发展和低碳排放,而热化学转化中的生物质热解工艺适合于生物燃料高挥发分、低固定碳的特点,而且成本较低,因此得到了重视。
2.生物质热解原理 生物质热解是指在热的作用下生物质中的有机物发生的分解反应[4],产物中有气相和固体两种,其中气相产物经冷凝后形成液体生物油和不可凝气体[5]。
热解的一般工艺流程见图一[6]。
根据工艺条件,生物质热解可分为慢速热解、常速热解、快速热解三种[7],快速热解中的升温速率特别高的工艺又称为闪速热解。
1)慢速热解是一种将固体生物燃料长时间置于高温下,使其充分析出挥发分,以生成木炭为主要目的的工艺,也叫做炭化工艺或者干馏工艺。
2)常速热解是一种将固体生物原料置于高温下,使其析出挥发分的工艺,目的是利用挥发物质或者木炭。
3)快速热解是生物燃料在隔绝氧气条件下迅速受热裂解,并且快速冷凝的热化学过程。