生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化利用研究現(xiàn)狀與發(fā)展
發(fā)布時間:2021-10-25 17:45
生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化利用是一種高效清潔的利用方式,可以得到生物炭、生物油以及可燃氣體等化工原料,具有經(jīng)濟和環(huán)境的雙重效益,引起了國內(nèi)外學者的廣泛關注。本文綜述了生物質(zhì)熱解、氣化、燃燒和液化研究的最新進展,分析了這四種熱化學轉(zhuǎn)化技術的產(chǎn)物特性及其利用方式并對其發(fā)展做出了展望。
【文章來源】:時代農(nóng)機. 2020,47(05)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
生物質(zhì)熱解及其產(chǎn)物的應用
生物質(zhì)氣化是將生物質(zhì)加熱到700℃以上以獲得氣體產(chǎn)物,該氣體產(chǎn)物也可以轉(zhuǎn)化為液體運輸燃料。下圖是生物質(zhì)的氣化過程。高嘉楠等[11]介紹了生物質(zhì)氣化的基本原理以及氣化工藝類型,分析了幾種類型氣化爐的工作原理和優(yōu)缺點。M.Shahabuddin等[12]發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)和殘留廢物由于其可再生性和低碳性而適用于合成航空燃料并比較了幾種適用于從生物質(zhì)和固體廢物的氣化生產(chǎn)航空燃料的氣化技術,分析結果表明流化床氣化技術由于它可以按比例放大到大容量的能力處于首選地位。Ishaq[13]提出了一種基于生物質(zhì)氣化的熱電發(fā)電機集成系統(tǒng)。分析和驗證了所提出的基于生物質(zhì)氣化的系統(tǒng)中熱電發(fā)電機的新型集成,并討論了在降低碳排放量的情況下提高效率和能源使用的可能性。Ren等[14]闡明了生物質(zhì)氣化和合成氣甲烷化的發(fā)展,介紹了氣化過程中常見的反應器以及用于氣化和合成氣甲烷化的先進活性催化劑。并提出了發(fā)展焦油裂解和新型催化劑以促進氣化過程的清潔和高效運行。劉志章等[15]討論了生物質(zhì)氣化技術在燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造中的應用情況,發(fā)現(xiàn)以木片為生物質(zhì)氣化原料的經(jīng)濟效益非常明顯,蒸汽成本只有天然氣鍋爐的一半左右,投資回收期不到半年,市場潛力很大,表明該項目運行具有良好的發(fā)展前景。
生物質(zhì)液化是在一定的溫度和壓力下把固態(tài)生物質(zhì)在溶劑(有機物或水)中解聚得到液態(tài)產(chǎn)物(生物油)。液化技術可以將高含水率(70%以上)的生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為生物原油,極具潛力,近幾年引起了人們的廣泛關注。Demirbas等[16]研究了木質(zhì)素含量不同的生物質(zhì)的液化,發(fā)現(xiàn)隨著木質(zhì)素含量的增加,油的產(chǎn)率降低,而焦炭的產(chǎn)率提高。Breunig等[17]研究了使用不同的非均相催化劑和不同木質(zhì)素類型的生物質(zhì)液化。結果表明木質(zhì)素和富含木質(zhì)素的生物質(zhì)可在使用鉬酸和硫化鐵催化劑的條件下被液化,可以很好地獲得液態(tài)油產(chǎn)品。Mathanker等[18]研究了玉米秸稈的水熱液化(HTL),發(fā)現(xiàn)在300℃,2200psi的終壓和保留0分鐘時重油產(chǎn)率最高。在350℃,終壓為3150psi和保留15分鐘時烴類收率最高。重油的GC-MS分析結果表明大多數(shù)都是酚類化合物。申瑞霞等[19]闡述了生物質(zhì)水熱液化研究的最近進展,分析了生物質(zhì)水熱液化產(chǎn)物的分離流程,重點說明了水熱液化的四種產(chǎn)物(氣體,水相產(chǎn)物,生物原油,固體殘渣)的產(chǎn)物特性和利用方式。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同煙草生物質(zhì)熱解釋放致香物質(zhì)的研究[J]. 劉燦,王琨淼,鄭云武,任宇,朱克明,鄭志鋒,李振杰. 廣州化學. 2020(02)
[2]生物質(zhì)氣化燃燒技術在燃煤鍋爐節(jié)能改造中的運用[J]. 劉志章,張圓明,朱睿,劉毓彬. 節(jié)能. 2020(04)
[3]準東煤與玉米稈共熱解特性及氣體產(chǎn)物釋放規(guī)律[J]. 張瑞璞,金晶,趙冰,杭伊煊,劉中毅,朱以周. 動力工程學報. 2020(04)
[4]煤與生物質(zhì)摻混燃燒特性[J]. 王華山,房瑀人,張歆悅,劉華,王春生. 科學技術與工程. 2020(08)
[5]生物質(zhì)氣化原理及設備淺析[J]. 高嘉楠,方小里. 鍋爐制造. 2020(02)
[6]生物質(zhì)水熱液化產(chǎn)物特性與利用研究進展[J]. 申瑞霞,趙立欣,馮晶,荊勇,于佳動. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2020(02)
[7]生物質(zhì)微波熱解利用技術綜述[J]. 辛子揚,葛立超,馮紅翠,黃雪芬,李藍茜,劉曉燕,許昌. 熱力發(fā)電. 2019(07)
本文編號:3457891
【文章來源】:時代農(nóng)機. 2020,47(05)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
生物質(zhì)熱解及其產(chǎn)物的應用
生物質(zhì)氣化是將生物質(zhì)加熱到700℃以上以獲得氣體產(chǎn)物,該氣體產(chǎn)物也可以轉(zhuǎn)化為液體運輸燃料。下圖是生物質(zhì)的氣化過程。高嘉楠等[11]介紹了生物質(zhì)氣化的基本原理以及氣化工藝類型,分析了幾種類型氣化爐的工作原理和優(yōu)缺點。M.Shahabuddin等[12]發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)和殘留廢物由于其可再生性和低碳性而適用于合成航空燃料并比較了幾種適用于從生物質(zhì)和固體廢物的氣化生產(chǎn)航空燃料的氣化技術,分析結果表明流化床氣化技術由于它可以按比例放大到大容量的能力處于首選地位。Ishaq[13]提出了一種基于生物質(zhì)氣化的熱電發(fā)電機集成系統(tǒng)。分析和驗證了所提出的基于生物質(zhì)氣化的系統(tǒng)中熱電發(fā)電機的新型集成,并討論了在降低碳排放量的情況下提高效率和能源使用的可能性。Ren等[14]闡明了生物質(zhì)氣化和合成氣甲烷化的發(fā)展,介紹了氣化過程中常見的反應器以及用于氣化和合成氣甲烷化的先進活性催化劑。并提出了發(fā)展焦油裂解和新型催化劑以促進氣化過程的清潔和高效運行。劉志章等[15]討論了生物質(zhì)氣化技術在燃煤工業(yè)鍋爐節(jié)能改造中的應用情況,發(fā)現(xiàn)以木片為生物質(zhì)氣化原料的經(jīng)濟效益非常明顯,蒸汽成本只有天然氣鍋爐的一半左右,投資回收期不到半年,市場潛力很大,表明該項目運行具有良好的發(fā)展前景。
生物質(zhì)液化是在一定的溫度和壓力下把固態(tài)生物質(zhì)在溶劑(有機物或水)中解聚得到液態(tài)產(chǎn)物(生物油)。液化技術可以將高含水率(70%以上)的生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為生物原油,極具潛力,近幾年引起了人們的廣泛關注。Demirbas等[16]研究了木質(zhì)素含量不同的生物質(zhì)的液化,發(fā)現(xiàn)隨著木質(zhì)素含量的增加,油的產(chǎn)率降低,而焦炭的產(chǎn)率提高。Breunig等[17]研究了使用不同的非均相催化劑和不同木質(zhì)素類型的生物質(zhì)液化。結果表明木質(zhì)素和富含木質(zhì)素的生物質(zhì)可在使用鉬酸和硫化鐵催化劑的條件下被液化,可以很好地獲得液態(tài)油產(chǎn)品。Mathanker等[18]研究了玉米秸稈的水熱液化(HTL),發(fā)現(xiàn)在300℃,2200psi的終壓和保留0分鐘時重油產(chǎn)率最高。在350℃,終壓為3150psi和保留15分鐘時烴類收率最高。重油的GC-MS分析結果表明大多數(shù)都是酚類化合物。申瑞霞等[19]闡述了生物質(zhì)水熱液化研究的最近進展,分析了生物質(zhì)水熱液化產(chǎn)物的分離流程,重點說明了水熱液化的四種產(chǎn)物(氣體,水相產(chǎn)物,生物原油,固體殘渣)的產(chǎn)物特性和利用方式。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同煙草生物質(zhì)熱解釋放致香物質(zhì)的研究[J]. 劉燦,王琨淼,鄭云武,任宇,朱克明,鄭志鋒,李振杰. 廣州化學. 2020(02)
[2]生物質(zhì)氣化燃燒技術在燃煤鍋爐節(jié)能改造中的運用[J]. 劉志章,張圓明,朱睿,劉毓彬. 節(jié)能. 2020(04)
[3]準東煤與玉米稈共熱解特性及氣體產(chǎn)物釋放規(guī)律[J]. 張瑞璞,金晶,趙冰,杭伊煊,劉中毅,朱以周. 動力工程學報. 2020(04)
[4]煤與生物質(zhì)摻混燃燒特性[J]. 王華山,房瑀人,張歆悅,劉華,王春生. 科學技術與工程. 2020(08)
[5]生物質(zhì)氣化原理及設備淺析[J]. 高嘉楠,方小里. 鍋爐制造. 2020(02)
[6]生物質(zhì)水熱液化產(chǎn)物特性與利用研究進展[J]. 申瑞霞,趙立欣,馮晶,荊勇,于佳動. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2020(02)
[7]生物質(zhì)微波熱解利用技術綜述[J]. 辛子揚,葛立超,馮紅翠,黃雪芬,李藍茜,劉曉燕,許昌. 熱力發(fā)電. 2019(07)
本文編號:3457891
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