生物质微波热解利用技术综述
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Abstract: Biomass is a kind of low-cost, accessible, environmentally-friendly, widely distributed and renewable carbon source. The production of renewable energy from biomass can effectively alleviate energy pressure and reduce environmental pollution. Microwave-assisted pyrolysis technology has the characteristics of selective and volume heating, fast heating, easy control and energy saving. It can realize efEicient conversion of biomass, which is currently recognized as a more effective and stable way than the conventional biomass pyrolysis technology. This paper focuses on the progress of microwave technology research in the field of biomass pyrolysis in recent years. It elaborates on its target products: bio-oil, syngas and high value-added carbon materials, and analyzes the mechanism of microwave pyrolysis. Finally, it summarizes the problems existing in application of the microwave technology in biomass pyrolysis, proposes the solutions and forecasts the development prospects. Key words: biomass, microwave-assisted pyrolysis, bio-oil, combustible gas, high value-added carbon material
表1不同催化剂对提高微波热解生物油品质的影响tab1effectofdifferentcatalystsonqualityimprovementofmicrowavepyrolysisbiooil原料催化剂反应条件产率影响催化剂用量10热解终温550简化生物油组分提高了糠醛和乙酸的含量减少酚类物质棉秆40mgcl2加热20min产生41caoh5900w4124木屑2催化剂用量微波功率减少了生物油中的有机酸有利于降低生物油的酸性松木锯末42naoh热解温度470微波功率300w20促进了丙酮醇的产生10hpo50010min2674棉秆34热解温度加热促进糠醛及甲基愈创木酚生成抑制羟基丙酮的生成8600催化剂用量热解温度有利于小分子芳香族化合物的生成促进酯键的断裂长链脂无患子33cao热解时间75min肪酸挥发溢出木质素和聚原料与催化剂比1
［摘
要］生物质是一种低成本、易得、环保、分布广泛和可再生的碳源，从生物质出发生产可再生
能源可以有效缓解能源压力，减少环境污染。微波辅助热解技术具有选择性和体积加热特
性，以及加热速度快、易于控制和节能等特点，可以实现生物质的高效转化，是目前公认
的比传统生物质热解技术更有效更稳定的途径。本文重点关注近年来微波技术在生物质热
据国际能源署2018年的市场预测【I】，生物能源 将成为2018—2023年可再生能源的最大增长，预 计2023年生物能源将满足全球约3%的电力需求； 同时，国际能源署认为中国生物能源的发展前景十
分乐观，预计将占全球生物能源的37%。生物质作 为清洁和替代能源获得了越来越多的关注。
生物质是一种低成本、易得、环保、分布广泛 和可再生的碳源，可以通过热化学过程(如热解、
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日期.2019-02-01
基空 项目：国家自然科学基金项目(51706059)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(2018B24914)
Supported by： National Natural Science Foundation of China (51706059); Fundamental Research Funds for the Central Universities (2018B24914)
第48卷第7期 2019年7月
热力发电
THERMAL POWER GENERATION
Vol.48 No.7 Jul. 2019
生物质微欢热解利用技术综述
辛子扬1,葛立超1,冯红翠2,黄雪芬彳，李蓝茜1,刘晓燕1,许昌1
(1.河海大学能源与电气学院，江苏南京211100; 2.中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京 210019; 3.东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川德阳618000)
Application of microwave technology in biomass pyrolysis: a review
XIN Ziyang1, GE Lichao1, FENG Hongcui2, HUANG Xuefen3, LI Lanxi1, LIU Xiaoyan1, XU Chang1
解领域应用的研究进展，按其目的产物生物油、可燃气体和高附一定的探析，并总结和展望了微波技术在生物质热解领域应
用中存在的问题、解决途径和发展前景。
［关 键 词］生物质；微波辅助热解；生物油；可燃气；高附加值碳材料
［中图分类号］TK6 ［文献标识码］A ［DOI 编号］10.19666<j.rlfd.201902042
［引用本文格式］辛子扬，葛立超，冯红翠，等.生物质微波热解利用技术综述［J］.热力发电，2019,48(7): 19-31. XINZiyang, GE Lichao, FENG Hongcui, et al. Application of microwave technology in biomass pyrolysis: a review［J］, Thermal Power Generation, 2019,48(7): 19-31.
(1. College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University, Nanjing 211100, China; 2. Huatian Engineering & Technology Corporation, MCC, Nanjing 210019, China; 3. Dongfang Turbine Co., Ltd., Deyang 618000, China)
表1不同催化剂对提高微波热解生物油品质的影响tab1effectofdifferentcatalystsonqualityimprovementofmicrowavepyrolysisbiooil原料催化剂反应条件产率影响催化剂用量10热解终温550简化生物油组分提高了糠醛和乙酸的含量减少酚类物质棉秆40mgcl2加热20min产生41caoh5900w4124木屑2催化剂用量微波功率减少了生物油中的有机酸有利于降低生物油的酸性松木锯末42naoh热解温度470微波功率300w20促进了丙酮醇的产生10hpo50010min2674棉秆34热解温度加热促进糠醛及甲基愈创木酚生成抑制羟基丙酮的生成8600催化剂用量热解温度有利于小分子芳香族化合物的生成促进酯键的断裂长链脂无患子33cao热解时间75min肪酸挥发溢出木质素和聚原料与催化剂比1
［摘
要］生物质是一种低成本、易得、环保、分布广泛和可再生的碳源，从生物质出发生产可再生
能源可以有效缓解能源压力，减少环境污染。微波辅助热解技术具有选择性和体积加热特
性，以及加热速度快、易于控制和节能等特点，可以实现生物质的高效转化，是目前公认
的比传统生物质热解技术更有效更稳定的途径。本文重点关注近年来微波技术在生物质热
据国际能源署2018年的市场预测【I】，生物能源 将成为2018—2023年可再生能源的最大增长，预 计2023年生物能源将满足全球约3%的电力需求； 同时，国际能源署认为中国生物能源的发展前景十
分乐观，预计将占全球生物能源的37%。生物质作 为清洁和替代能源获得了越来越多的关注。
生物质是一种低成本、易得、环保、分布广泛 和可再生的碳源，可以通过热化学过程(如热解、
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日期.2019-02-01
基空 项目：国家自然科学基金项目(51706059)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(2018B24914)
Supported by： National Natural Science Foundation of China (51706059); Fundamental Research Funds for the Central Universities (2018B24914)
第48卷第7期 2019年7月
热力发电
THERMAL POWER GENERATION
Vol.48 No.7 Jul. 2019
生物质微欢热解利用技术综述
辛子扬1,葛立超1,冯红翠2,黄雪芬彳，李蓝茜1,刘晓燕1,许昌1
(1.河海大学能源与电气学院，江苏南京211100; 2.中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京 210019; 3.东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川德阳618000)
Application of microwave technology in biomass pyrolysis: a review
XIN Ziyang1, GE Lichao1, FENG Hongcui2, HUANG Xuefen3, LI Lanxi1, LIU Xiaoyan1, XU Chang1
解领域应用的研究进展，按其目的产物生物油、可燃气体和高附一定的探析，并总结和展望了微波技术在生物质热解领域应
用中存在的问题、解决途径和发展前景。
［关 键 词］生物质；微波辅助热解；生物油；可燃气；高附加值碳材料
［中图分类号］TK6 ［文献标识码］A ［DOI 编号］10.19666<j.rlfd.201902042
［引用本文格式］辛子扬，葛立超，冯红翠，等.生物质微波热解利用技术综述［J］.热力发电，2019,48(7): 19-31. XINZiyang, GE Lichao, FENG Hongcui, et al. Application of microwave technology in biomass pyrolysis: a review［J］, Thermal Power Generation, 2019,48(7): 19-31.
(1. College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University, Nanjing 211100, China; 2. Huatian Engineering & Technology Corporation, MCC, Nanjing 210019, China; 3. Dongfang Turbine Co., Ltd., Deyang 618000, China)