生物质制燃油流化床反应器工作安全性研究

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流化床反应器生物质快速热裂解生物油特性的试验研究(打印)_百.

上海交通大学硕士学位论文流化床反应器生物质快速热裂解生物油特性的试验研究姓名：吴汉靓申请学位级别：硕士专业：生态学指导教师：刘荣厚20090101摘要本研究属于国家863项目计划“基于改善生物油品质的生物质快速热裂解液化关键技术的研究”资助项目(2008AA05Z404中的一部分，利用自行设计研制的以流化床反应器为主体的系统进行了生物质快速热裂解制取生物油的试验研究，同时对木屑生物油、甜高粱茎秆残渣生物油和稻壳生物油的理化性质、化学组分、老化特性以及和柴油乳化应用技术进行了详细的研究。

本文首先详细归纳了国外及我国生物质热裂解制取生物油技术的研究现状，总结了国内外生物质热裂解制取生物油的研究现状，对几种典型的生物质热裂解的装置进行了介绍和性能的对比分析。

本实验室自行开发的流化床反应器，主要由惰性载气以及生物质物料唯入系统、反应器、产物收集系统组成的，生物质喂入率为1～2kg/h,气相滞留期为0.8～1.2s 。

在相同的工艺下进行了三种生物质原料的热裂解试验，包括了杨木木屑，甜高粱茎秆残渣以及稻壳，获取了三种不同的生物油。

本试验对流化床反应器上快速热裂解制取的生物油的水分、热值、运动粘度、密度、灰分、残炭进行了测定，同时分析了生物油的粘温性质。

结果表明，生物油的水分较高，热值较低，密度大于石油等常规燃料，灰分和残炭的含量也较高，呈现明显的酸性。

随着温度的升高，三种生物油的运动粘度均明显下降，表现出典型的牛顿流体特性。

本试验对比了以上三种生物油的理化特性，结果表明，木屑生物油的水分较小，为25.01%，小于稻壳和甜高粱茎秆残渣生物油（均大于40%），其热值也相对较高为20.6MJ/kg，是一种较为理想的生物质裂解油。

此外，本试验还利用现代精密仪器对试验所制取的生物油进行化学组分的分析，综合采用了傅立叶变换红外光谱技术和核磁共振技术，比较了不同原料所生成生物油成分的组成情况。

结果表明，三种生物油均含有含有醇、酚、醚、酯及芳香烃类物质，需要进行分级处理后才能进一步利用。

浅谈生物质快速热解反应器应用研究进展

浅谈生物质快速热解反应器应用研究进展作者：朱晨来源：《科学与信息化》2020年第22期摘要随着新能源的推广应用，特别是生物质能源在替代传统能源和改善环境质量方面发挥着重大作用。

生物油制备系统的核心设备是热解反应器，在生物质快速热裂解的各种工艺中，反应器类型和加热方式的选择是各种技术路线的关键环节。

本文介绍了生物质快速热解液化反应器的应用现状，指出依然存在关键技术问题未解决，尤其是管道结焦问题。

关键词生物质快速热解;反应器;管道结焦生物质快速热解是当今世界可再生能源利用中前沿技术之一，其主产物是棕黑色的生物质油，热值20-22MJ/kg，在旋转燃烧器里可直接作为燃料使用，也可经精制成为化石燃料的替代物;副产物为焦炭和可燃不凝性气体，焦炭可作为肥料使用，不凝性气体可作为热解反应的热量来源。

随着化石燃料资源的逐渐减少，生物质快速热解液化技术的研究在国际上引起了广泛的兴趣。

在生物质快速热裂解的各种工艺中，反应器的类型及其加热方式的选择在很大程度上决定了生物油的产率和热值。

目前生物质热裂解反应器有旋转锥反应器、循环流化床反应器、烧蚀式反应器、内胆式双热型生物质热解反应器、多级热解反应器、蓄热式生物质热解反应器和斜板槽式生物质裂解反应器等形式。

下文将分别介绍其应用现状。

1 主要反应器应用情况（1）旋转锥反应器。

转锥式生物质闪速热裂解液化装置主要由旋转的外锥、静止的内锥和绝热密闭的外壳组成。

其工作原理是主轴带动外锥旋转，生物质颗粒与过量的惰性载热体颗粒一起进给到外锥的底部，在离心力的作用下，生物质颗粒一边沿着外锥内壁面作螺旋上升运动，一边被惰性热载体颗粒以很高的加热速率加热升到发生热解气化的温度，热解气化成生物燃油蒸气，并在一定的条件下进行冷凝处理即可得到生物质油。

王述洋[1]设计了锥式生物质闪速热解反应器，为经济、高效、环保地利用每年被巨量浪费的农业秸秆、谷物壳皮和林业剩余物等废弃生物质，提供了科学的依据和可行的技术方法和模式。

流化床生物质快速裂解制液体燃料_任铮伟

文章编号:0254-0096(2002)04-0462-05流化床生物质快速裂解制液体燃料任铮伟,徐　清,陈明强,张素萍,颜涌捷,李庭琛(华东理工大学能源系,上海200237)摘　要:在流化床反应器内进行生物质快速裂解制液体燃料的研究。

实验装置包括加热、反应、分离和控制等部分。

设计生物质最大处理量为5kg/h。

反应在常压和420～525℃的温度范围内进行,以木屑为生物质原料,以二氧化碳为流化气,石英沙为加热介质。

在适当的裂解条件下液体产率可达70%,气体和焦的收率均为15%左右。

研究了反应温度,流化气流量、固体进料速度等对气液固产率及产物气体组成的影响。

关键词:生物质;快速裂解;流化床;液体燃料中图分类号:T K6 文献标识码:A0　前　言能源和环境问题已成为当前全球关注的焦点。

随着工业化的进展,人类消耗了大量的化石类能源,造成这些资源的逐渐枯竭,另一方面又带来了严重的环境污染,且二氧化碳的大量排放也造成了温室效应。

为此人们开始寻找替代能源,生物质作为一种重要的可再生能源,正日益引起人们的兴趣。

但生物质只是低品位能源,能量密度也较低,这使其利用受到了限制。

通过快速裂解制取液体燃料是利用生物质能的有效途径[1]。

快速裂解是在高加热速率、中温和短停留时间条件下,通过热化学方法将生物质直接转化为高品位,高能量密度液体燃料的过程。

其特点是反应速度快,处理量大。

所得油品基本上不含硫、氮和金属成分,可看作绿色燃料。

对环境气候也不会产生不利影响。

裂解中产生的少量中热值气体及固体焦可作系统内部热源,无污染问题。

生产在常压和中温下进行,工艺简单,成本低。

装置容易小型化,产品便于运输,存储。

这样就可考虑把工厂分散建在原料产地附近,把液体产品收集后再集中处理,从而避免了生物质原料运输困难的问题。

而且生物油含有较多的醇类化合物,作发动机用油不必为提高辛烷值而外加添加剂。

欧美发达国家在生物质裂解液化方面做了大量工作。

在进行全面理论研究的基础上,已建立了相应的实验装置[1-3]。

生物质热解制气反应技术研究

生物质热解制气反应技术研究随着人们对可再生能源的需求越来越大，生物质能作为一种重要的再生能源形式也越来越受到关注。

生物质利用的方式有很多种，其中之一就是将生物质通过热解反应转化为气体，从而得到可用于发电等方面的燃气。

本文将从生物质热解制气反应技术的原理、方法、存在的问题以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、生物质热解制气反应技术的原理生物质是指一切来自于生物的原始物质，包括各种植物、动物和微生物等。

在生物质热解制气反应中，生物质通过在高温和缺氧条件下的加热分解，产生一种混合气体，主要成分是CO、H2和CH4等可燃气体。

这些可燃气体可以直接用于发电或者作为替代化石燃料使用。

生物质热解制气反应的原理主要包括以下几个方面：1. 生物质的物理和化学变化：随着温度的升高，生物质中的大分子物质会被分解为小分子物质，同时会释放出水和气体。

2. 生物质热解反应的基本原理：在缺氧条件下，将生物质加热到一定的温度，生物质中的主要组成部分会发生热解反应，产生可燃气体。

3. 反应机理：生物质中的主要可热解组分是纤维素、半纤维素和木质素等，其热解反应机理主要包括裂解、异构化和缩合等过程。

二、生物质热解制气反应技术的方法1. 固定床热解技术：该技术是将生物质放置于密闭的反应室中，通过加热来进行热解反应。

热解产生的气体在反应过程中会不断冲刷或者从反应室中流出，然后被分离和收集。

2. 旋转炉热解技术：该技术是将生物质放置在旋转的反应室中，通过加热和旋转来增加生物质与反应介质之间的接触面积，从而提高产气速率。

3. 流化床热解技术：该技术是将生物质通过气流向上喷射到一定高度的反应器中，使其进入流化状态，然后通过高温和缺氧条件下的热解反应来生产可燃气体。

三、存在的问题虽然生物质热解制气反应技术具有很多优点，如可再生、环保、资源广泛等，但是在实践应用中仍然存在一些问题：1. 生物质类型和含量的影响：不同种类和质量的生物质对热解反应的影响有很大的差异，因此需要对生物质的类型和含量进行精准的控制。

生物质催化制氢技术的研究进展

生物质催化制氢技术的研究进展近年来，能源不断稀缺，地球的环境也受到了威胁，清洁能源的研究和应用越来越重要。

一个重要的清洁能源之一是氢能源，而生物质催化制氢技术是实现可持续氢能源生产的有前途的方法之一。

本文将探讨生物质催化制氢技术的研究进展。

一、生物质催化制氢技术的定义生物质催化制氢技术可以将生物质（如纤维素、木材等）转化成氢气和一些碳氢化合物的混合物。

这种技术主要基于生物质气化反应，其主要过程包括氧化还原反应、热裂解、甲烷化、重整、流化床等。

由于生物质催化制氢技术可以充分利用生物质资源，同时也可以将这些生物质转化为高附加值的氢气和化学品，所以受到越来越多的关注。

二、生物质催化制氢技术的发展历程生物质催化制氢技术的发展可以分为三个阶段。

第一阶段是20世纪80年代初，主要以生物质热裂解为主。

然而，由于热裂解过程中，产品含杂物比较多，很难得到高纯度的氢气，同时热量效率也相对较低。

第二个阶段是90年代初，先进的流化床反应器广泛应用于生物质气化反应中。

这种技术可以提高气化效率和产气率，同时还可以实现一些催化反应，如乙醇重整反应等。

第三个阶段是2000年后，生物质催化制氢技术得到了进一步提高。

新型的反应器，比如微型反应器和纳米材料催化技术，得到了广泛应用。

这些先进的反应器可以提高反应速度和选择性，同时还可以实现高效的还原反应。

三、生物质催化制氢技术的研究方向目前，生物质催化制氢技术的研究主要集中在以下三个方面：1. 催化剂的合成与优化催化剂是生物质催化制氢技术中最关键的组成部分，其直接影响氢气生成率和选择性。

现在，有多种催化剂应用于生物质催化制氢反应中，包括镍基催化剂、铁基催化剂、铜基催化剂和贵金属催化剂等。

研究人员在不断探索新型催化剂，并通过优化这些催化剂的组成和结构，提高了生物质催化制氢反应的效率和选择性。

2. 生物质气化反应的机理研究为了更好地理解生物质催化制氢反应，研究人员一直在探索生物质气化反应的机理。

生物质循环流化床锅炉问题研究

生物质循环流化床锅炉问题研究摘要:循环流化床锅炉因其燃料适应性广等特点而广泛适用于生物质电厂，生物质燃料的特性决定了生物质循环流化床锅炉也存在很多特殊性。

基于此，探讨生物质循环流化床锅炉存在的问题及解决措施。

关键词：生物质循环流化床锅炉；给料；受热面积灰；高、低温腐蚀；结焦引言与化石燃料相比，生物质燃料碱金属、氯、氧含量高，硫含量低，挥发份、水分高，灰分低，固定碳低，热值低。

基于生物质燃料特性和循环流化床锅炉循环倍率高、蓄热量大等特点，可知生物质循环流化床锅炉具有以下特点：炉膛燃烧温度低，一般控制在800℃以下；燃料适应性广，可实现不同品质的生物质燃料的燃烧；燃烧效率高；循环物料少，会出现循环物料不足的现象；受热面积灰、高低温腐蚀问题严重，易结焦。

1 燃料储存及给料不稳定生物质燃料受地域、季节等因素的影响，会出现燃料供应不足的现象，需提前大量储存。

一台75t/h的生物质循环流化床锅炉年需燃料在250万吨左右，自然堆积所需场地较大，同时要注意防火。

生物质燃料含水量较大，含水量增加会导致锅炉热效率降低，电厂经济性下降，故应尽量避免淋雨，加强通风，减少燃料储存过程中湿度的增加。

由于生物质燃料质量轻、易蓬堵、易钩挂、流动性差的特性，给料过程中时常会出现料仓蓬堵、给料不畅的现象，在给料量较大、负荷增加时会更加频繁，影响机组稳定运行。

可采用螺旋蛟龙给料机，运行时加强监视，发生堵料及时疏通。

2 受热面积灰及高温、低温腐蚀在高温环境下，生物质燃料中的碱金属会在受热面表面形成含有碱金属氯化物的高温粘结灰，同时，由于碱金属会降低灰的熔点，使灰更容易沉积在受热面上，造成受热面的积灰，影响传热。

生物质锅炉受热面的腐蚀主要是来自燃料中的氯和烟气中的氯对受热面管壁造成的高温腐蚀和低温腐蚀。

其中高温腐蚀主要发生在壁温大于470℃的过热器的高温区，一是因为过热器壁温处于易腐蚀区域，二是因为过热器管子表面生成的粘结灰会与烟气中硫化物和氯化物发生反应，对受热面管壁造成腐蚀。

生物质流化床气化技术应用研究现状

生物质流化床气化技术应用研究现状随着能源危机的不断加剧和环保意识的增强，生物质成为可再生能源的重要来源之一。

而生物质流化床气化技术作为一种高效利用生物质的能源转化技术，在国内外得到了广泛的应用和研究。

本文就生物质流化床气化技术的应用研究现状进行探讨。

一、生物质流化床气化技术概述生物质流化床气化技术是利用流化床反应器对生物质进行气化反应，使其转化为气体燃料的一种技术。

在流化床内，生物质颗粒被高速气流悬浮并与气体直接接触，因此可以在较低的反应温度下实现生物质的完全气化。

同时，流化床内部的湍流和固体与气体之间的热和质量传递可以进一步提高反应效率。

生物质流化床气化技术具有以下优点：1、资源丰富、可持续。

生物质是可再生资源，来源广泛，包括木材、农作物秸秆、林木剩余物、木薯渣等等。

2、环保效益好。

与传统能源相比，生物质气化产生的二氧化碳排放量低，可以减少对环境的污染。

3、经济效益明显。

生物质气化技术可以实现生物质的高效利用，产生的气体燃料可以替代传统的能源，对于推动节能减排、环境友好的经济模式具有积极的意义。

二、生物质流化床气化技术的应用研究现状1、研究进展在国内外，生物质流化床气化技术得到了广泛应用和研究。

研究人员通过实验室试验和大规模试验，对生物质气化反应的反应温度、反应压力、流化床粒径、生物质种类等参数展开了研究。

在反应温度方面，过高或过低的温度都会导致反应效率的降低。

研究表明，适宜的反应温度一般在800℃-900℃之间。

在生物质种类方面，各种不同的生物质具有不同的物理和化学性质，因此生物质流化床气化反应的效率受到生物质种类的影响。

研究表明，木材和秸秆等较为常见的生物质可以被有效气化。

2、应用场景生物质流化床气化技术在电力、燃气、化工等多个行业中得到了应用。

其中，电力是生物质流化床气化技术的主要应用领域。

在电力领域，生物质流化床气化技术已经得到了广泛的应用。

利用生物质气化产生的气体燃料发电可以替代传统的化石燃料发电，具有环保节能的优势。

生物质裂解制油影响因素研究进展

维素在ＺＣｌ中液化的生物油得率最高，ｎ为３％，硝酸盐中液化的生物油得率为５在
０热解生物油的得率随温度的升高呈先。
（Ｈ＝．７。２～ｌＯ ℃范围内，着２１裂解温度及升温速率的影响ｐ３０）在５０随。温度的升高，屑生物油的运动黏度明显木
ＺａｇＦｎｈｎａｇ
ＨｕｚｏｇｎｖｒｉｙｏＳｉｎｅａｄｅｈｏｏｙＷｅｈａＣｏｇＷｕａ４０７ａｈｎＵｉｅｓｔｆｃｅｃｎＴｃｎｌｇｎｕｌｅｌｅｈｎ３０４Ａｂｔａｔｏｓｐｒｌｓｓｉｓｎｏｔｅｅｅｒｈｏｕｅｏｂｏｓｅｅｇ．ｉｌａｄｏｏｉｉｎｆｉｍａｓｙｏｙｉｏｌｒｓｒｃＩｍａｓｙｏｙｉｏｌｏｅｆｈｒｓａｃｆｃｓｓｆｉｍａｓｎｒｙＹｅｄｎｃｍｐｓｔｏｏｂｏｓｐｒｌｓｓｉＢｉｉａｅ
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科技创新导报ＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇｎｏａｉｅａｄｃｅｃｎｅｈｏｏｙＩｖｔｎＨｒｌｎｏ
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ＳｃｉｃｄｅｎｅａｎＴｅｃｏｌＩｏｖｉｎｈｎｏｇｙｎｎａｔｏＨｅｒｌａｄ
热解技术有助于提高生物油的品质，质介

流化床生物质快速裂解制液体燃料

高辛烷值而外加添加剂。
１０ｍｍ，中分布板以上１０ｍｍ，下预热区４０其００以４００ｍｍ。进料口在分布板以上１０５ｍｍ处。分布板采用单层不锈钢孑板，为满足流化床压降要求及Ｌ但
的环境污染，二氧化碳的大量排放也造成了温室且
效应。为此人们开始寻找替代能源，物质作为一生
种重要的可再生能源，日益引起人们的兴趣。但正
在本研究中，们建立了一套处理量为５ｇｈ我ｋ／
用受到了限制。
通过快速裂解制取液体燃料是利用生物质能的有效途径＿。快速裂解是在高加热速率、温和短１Ｊ中停留时间条件下，过热化学方法将生物质直接转通化为高品位，能量密度液体燃料的过程。其特点高
石英砂作流化介质，度０２～０．５粒．３ｍｍ，常操作正
的小型生物质流化床快速裂解装置，研究生物质以在流化床内的裂解特性，解条件（度、留时间裂温停等）产物的影响，进一步扩大试验提供了基础。对为
生物质只是低品位能源，量密度也较低，使其利能这
是反应速度快，理量大。所得油品基本上不含硫、处

浅谈生物质热裂解制油(精)

浅谈生物质热裂解制油目前, 由于煤、石油和天然气等化石能源储量的日益减少, 以及它们燃烧后产生CO2、SO2、NOx等污染物, 而生物质燃料却能克服这些缺点, 因此, 有关如何合理利用生物质燃料的问题己提到日程上来。

生物质燃料要成为煤、石油和天然气等矿物燃料的替代品, 其关键之处就是将低品位的生物质能转换成高品位的能源[1-2]。

生物质能，简称生物能，是指从生物质获得的能量，具有分布广、可再生、可存储、储量大和碳平衡等优点[3-4]]。

但生物质的能量密度低，存在运输困难和燃烧效率低的问题，需要通过热化学或生物技术将其转化为固体、燃料或气体等燃料形式加以利用。

固体燃料转化包括生物质成型、直接燃烧和生物质与煤混烧等；液体燃料转化包括生物质发酵制生物乙醇和酯化/加氢制生物柴油，以及生物质直接制液体燃料（Biomass to Liquid Fuel，BtL）等；气体燃料转化包括生物质制沼气、气化气和制氢等[5]。

生物质热解是指在无氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可凝性液体和气体产物的过程[6] 。

生物质热解可归结于纤维素、半纤维素和木质素三种主要成分的热解，国内外研究人员对三种组分的动力学研究已取得了一定的成绩，尤其是纤维素热解动力学研究已取得了比较完善的结论。

生物质热解机理研究可以分为两部分，一是热解反应动力学的研究，二是具体热解产物形成途径的研究，两者构建了机理研究的基础。

[7]1.基本过程生物质热解液化是指生物质原料（通常需经过干燥和粉碎）在隔绝氧气或有少量氧气的条件下，通过高加热速率、短停留时间及适当的裂解温度使生物质裂解为焦炭和气体，气体分离出灰分后再经过冷凝可以收集到生物油的过程。

在此工艺过程中，原料干燥是为了减少原料中的水分被带到生物油中，一般要求原料的含水量低于10%。

减小原料颗粒的尺寸，可以提高升温速率，不同的反应器对颗粒大小的要求也不同。

热解过程必须严格控制温度（500～600 ℃）、加热速率、热传递速率和停留时间，使生物质在短时间内快速热解为蒸气；对热解蒸气进行快速和彻底地分离，避免炭和灰份催化产生二次反应导致生物油的不稳定，并保证生物油的产率。

循环流化床锅炉焚烧生物质燃料的研究进展

循环流化床锅炉焚烧生物质燃料的研究进展摘要：生物质废弃物产量的与日俱增及环保要求的不断提高使循环流化床燃烧技术逐渐在生物质废弃物的处理和利用方面扮演越来越重要的角色。

该文综述了采用循环流化床锅炉用生物质废弃物(林业废弃物、农业废弃物)作为燃料进行焚烧处理的国内外现状，详细介绍了废弃木材、秸秆、稻壳、果核、橄榄饼、甘蔗渣和向日葵茎干这些生物质废弃物在循环流化床锅炉里燃烧的研究和应用现状，指出了目前存在的问题及努力的方向。

0引言煤、石油、天然气等化石燃料从20世纪70年代就开始大规模的开采，其存储量急剧减少。

据预测，地球上蕴藏的可开发利用的煤和石油等化石能源将分别在200年和30～40年以内耗竭，而天然气按储采比也只能用60年。

目前，寻找替代能源已经引起全社会的广泛关注[1，2]。

生物质能是一种可再生能源，来源十分丰富。

它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源。

当前，生物质燃料的消耗已占世界总能源消耗的14%，在发展中国家这一比例达到38%。

据世界粮农组织(FAO)预测，到2050年,以生物质能源为主的可再生能源将提供全世界60%的电力和40%的燃料，其价格低于化石燃料。

生物质燃料的开发利用已经成为世界的共识[3-5]。

在众多的生物质能源转换技术中，直接燃烧是高效利用生物质资源最为切实可行的方式之一[6]。

循环流化床CFB(Circulating Fluidized Bed)燃烧技术由于在替代燃料、处理各种废弃物和保护环境三方面具有其它燃烧技术无可比拟的独特优势而逐渐受到各国的关注[7，8]。

利用该技术处理生物质是20世纪80年代末开始的，国外已具有相当的规模和一定的运行经验，而在中国的应用刚刚起步[9，10]。

了解生物质废弃物在CFB锅炉里燃烧的研究与应用现状对生物质废弃物进一步的回收利用以及解决能源问题都将具有非常重要的指导意义。

以此为出发点，本文对国内外采用循环流化床燃烧装置焚烧生物质废弃物燃料的现状进行介绍，并对未来进行了展望。

流化床反应器的类别

流化床反应器的类别流化床反应器是一种广泛应用于化工领域的反应器，根据不同的反应类型和要求，可以分为多种不同的类别。

本文将介绍几种常见的流化床反应器类别，包括催化剂流化床反应器、液固两相流化床反应器、生物质流化床反应器和气固两相流化床反应器。

一、催化剂流化床反应器催化剂流化床反应器是指在反应床中使用催化剂来催化反应的流化床反应器。

它具有催化剂与反应物之间接触面积大、传质速度快、反应效率高的特点。

催化剂流化床反应器广泛应用于石油化工、化学制药、环保等领域。

例如，在石油化工中，催化剂流化床反应器常用于催化裂化、加氢、脱氢等反应过程中。

二、液固两相流化床反应器液固两相流化床反应器是指在反应床中同时存在液体和固体两相的流化床反应器。

液固两相流化床反应器常用于液相催化反应、氧化反应、水解反应等。

它具有传质速度快、反应效率高、携带液体催化剂方便等优点。

在化工生产中，液固两相流化床反应器广泛应用于酯化、醚化、氧化等反应过程中。

三、生物质流化床反应器生物质流化床反应器是指在反应床中利用生物质作为原料进行反应的流化床反应器。

生物质流化床反应器主要用于生物质能源转化和生物质化学品的生产。

生物质流化床反应器具有能源效率高、废弃物资源化利用等优点。

在生物质能源领域，生物质流化床反应器被广泛应用于生物质燃烧、生物质气化等过程中。

四、气固两相流化床反应器气固两相流化床反应器是指在反应床中同时存在气体和固体两相的流化床反应器。

气固两相流化床反应器常用于气相催化反应、气体分离、吸附等。

它具有气体和固体之间传质速度快、反应效率高、易于分离固体产物等优点。

在化工生产中，气固两相流化床反应器广泛应用于合成氨、裂解氨、高分子聚合等过程中。

总结：流化床反应器是一种重要的反应器，在化工领域具有广泛的应用。

根据不同的反应类型和要求，流化床反应器可以分为催化剂流化床反应器、液固两相流化床反应器、生物质流化床反应器和气固两相流化床反应器等类别。

每种类别的流化床反应器都有其独特的特点和应用领域。

生物质制备航空燃料的技术研究及应用

生物质制备航空燃料的技术研究及应用赵永彦;陈玉保;杨顺平;高燕妮;张无敌【摘要】石油的枯竭危机和日益加重的减排压力,使航空燃料的发展面临了巨大的挑战,探寻可再生的清洁燃料成为了世界各国的研究焦点.航空生物燃料作为可持续发展的清洁燃料受到了国内外研究者的重视.主要简述了航空燃料的组成、技术要求和制备原料,主要介绍了费托合成、酯类和脂肪酸加氢工艺、热化学转化法和生物转化法4种主要工艺,其中酯类和脂肪酸的加氢工艺便于投入生产,是最有应用前景的工艺,目前已有多家国内外企业应用4种工艺投入生产和销售,未来不久航空生物燃料会为缓解石油危机和减排压力做出巨大贡献.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)034【总页数】4页(P12258-12261)【关键词】生物质;生物燃料;航空燃料;催化;加氢;裂化【作者】赵永彦;陈玉保;杨顺平;高燕妮;张无敌【作者单位】云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500;云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】S181.3随着全球化经济和科技的发展，航空运输业也随之迅速发展，根据国际航空运输协会(IATA)的报告，目前全球经济的3.5%依靠航空业，每年有30亿的航空客运量，占全球贸易总额35%的货物通过航空运输。

航空交通运输业的发展进一步加剧了对石油的消耗和对环境的污染。

虽然喷气燃料目前只占全球石油消耗的6%，占全球碳排放总量的2%［1］，但其影响不容忽视。

为了摆脱对石油的依赖，实现能源的自给与可再生利用以及有效的碳减排，各国各组织积极研究新技术，开发新能源。

生物质能源直接液化的研究与开发

生物质能源直接液化的研究与开发生物质能源是指以植物、农作物、农畜废物等生物材料为原料进行能量转化的能源种类。

随着全球能源形势的日益紧张，生物质能源作为一种可再生、清洁、低碳的新能源逐渐引起人们的关注。

近年来，生物质能源直接液化技术的研究开发也引起了广泛关注。

本文将从生物质能源直接液化技术的概念入手，深入探讨该技术的研究进展、优势以及未来发展方向。

一、生物质能源直接液化技术的概念和原理生物质能源直接液化技术是指将生物质材料经过预处理后，加入催化剂与溶剂，直接进行液化反应，生成液态燃料的一种技术。

其主要反应原理为将生物质材料中的高分子聚合物和低分子化合物在高温高压条件下进行裂解和重组。

其中的高分子聚合物在反应中被快速解聚成低分子量物质，如甲烷、乙烯、苯酚、醇类、酮类等，最终形成液态燃料。

二、生物质能源直接液化技术的研究进展近年来，生物质能源直接液化技术得到了广泛的研究和应用。

欧洲和美洲国家开始对生物质能源进行直接液化实验，取得了一定的成果。

目前，主要液化反应设备有微波加热器、流化床反应器和固定床反应器等。

微波加热器具有加温速度快、反应时间短等优点，但其设备成本较高；流化床反应器和固定床反应器较为常见，反应器内的固体催化剂可以通过升温降压和再生等方式循环使用，反应效果稳定。

当前，生物质能源直接液化技术在诸多领域都存在广泛的应用。

在热能领域中，生物质能源直接液化技术被用于生产液态化石油气（LPG）、燃料油、汽油、柴油等产品，大大降低了对传统石化燃料的依赖。

在化学工业中，生物质能源直接液化技术被应用于生产有机溶剂、合成树脂及其他化学产品。

三、生物质能源直接液化技术的优势相比于传统的能源生产方式，生物质能源直接液化技术具有诸多优势。

首先，该技术利用生物质能源进行直接液化反应，可大大降低生产过程中的污染物排放，对环境保护有重要意义。

其次，生物质能源本身就是可再生、可持续的资源，通过直接液化技术将其转化为燃料等高附加值产品，可为经济社会带来显著的经济效益。

循环流化床锅炉中生物质燃料的运用探讨

循环流化床锅炉中生物质燃料的运用探讨摘要:本文主要是在循环流化床锅炉的运行机制及特征，稻壳的运输形式，生物质颗粒上料的过程，生物质的特点和燃烧的过程以及燃烧之后结焦与积灰的具体情况，焦油应如何防治等方面来进行了具体的论述。

关键词:机制；特点；防止1引言生物质燃料在燃烧的过程中，其二氧化碳的排放量处于零排放，这一特点对缓解令人心惊胆战的“温室效应”有着非凡的实际意义。

如今我国科学人员已经研发了单一的生物质燃料以及多种生物质燃料混合燃烧的系列化生物质锅炉，投入使用过的生物质燃料已超过三十余种，其中农业废弃物方面主要类型有稻草、麦草、玉米秸秆、棉花杆、油菜杆、稻壳、花生壳、红薯藤等类型;林业废弃物方面主要类型有树皮、树枝、树根、木材以及废料等类型;经济作物废弃物主要类型有甘蔗渣、菌类培养基等类型;家畜粪便主要是通过一些养殖场来获得。

2稻壳燃料的燃烧过程稻壳这种燃料的密度很小，其结构又比较的松散，挥发分含量比较高，在250℃的时候热分解开始，在325℃的时候开始十分的活跃,在高达350℃的时候挥发分就可以析出80%。

由此可知，挥发分析出的时间相对比较短，如果空气供应不足，有机挥发物就极有可能不被燃烬就排出，排烟的颜色是黑色，在严重的情况下颜色为浓黄色烟。

因此，在设计燃用生物质燃料的时候，一定要供给其充足的扩散型空气，并且燃烧室一定要有充足的容积和拦火，只有这样才可以确保其有充沛的燃烧空间和燃烧时间。

在挥发分慢慢的析出以及燃烧之后，剩下的一些燃料是疏松的焦碳，如果气流一旦运动就会把一些炭粒裹入烟道，这种情况下就形成了黑絮，因此如果通风太强那么一定会使燃烧的效率降低。

固定炭的燃烧如果受到灰分包裹以及空气渗透难的影响，很容易出现残炭遗留。

在循环流化床中，因为二级破碎的原因，所以能够很好地解决这个问题。

通过以上的分析可以看出，稻壳这种燃料如果在自接燃烧的时候出现挥发分逸出过快或者是空气供给量和供给的方式在第一阶段出现不同等问题。

生物质流态化燃烧过程理论和实验研究的开题报告

生物质流态化燃烧过程理论和实验研究的开题报告一、选题背景与意义随着人类经济社会的发展，能源供应已成为制约发展的瓶颈之一。

传统的能源资源如煤、石油等不仅储量有限，而且其采掘、运输、燃烧等过程也对环境造成了不可逆转的破坏。

为了解决这一问题，生物质成为了更加重要的可再生能源之一。

生物质是指生物生长的有机物产生的可用作能源的废弃物、剩余物、能源作物及其混合物。

生物质燃烧是其中的一种应用方式，可以利用生物质内部的碳、氢、氧等元素进行燃烧，释放出能量，同时减少对传统化石燃料的依赖，减少环境污染。

目前，生物质燃烧技术的不断提高已经能够将其转化为能够用于工业生产和人们日常生活的热能、电能等形式。

传统的生物质燃烧方式主要有固定床燃烧、流化床燃烧、气化燃烧等，其中生物质流态化燃烧是一种新兴的技术，可大大提高燃烧效率和减少有害气体排放。

因此，本研究选取生物质流态化燃烧作为研究对象，探讨其在过程理论和实验研究方面的问题。

二、研究内容和计划（一）研究内容本文将围绕生物质流态化燃烧的过程理论和实验研究问题展开探讨。

1. 生物质流态化燃烧的燃烧机理及反应动力学研究。

2. 生物质流态化燃烧的主要过程参数对燃烧效率和排放物的影响。

3. 生物质流态化燃烧过程中传热、传质特性研究。

4. 生物质流态化燃烧系统的建模及仿真研究。

5. 生物质流态化燃烧技术在实际工程中的应用研究。

（二）研究计划1. 第一年搜集关于生物质流态化燃烧的文献资料，进行系统性阅读，并对生物质流态化燃烧的物理化学机制和燃烧反应动力学进行全面分析。

然后，建立生物质流态化燃烧的数学模型，并进行模型参数的优化和验证，为后续的实验研究提供理论依据。

2. 第二年进行生物质流态化燃烧的实验研究，探究燃烧温度、空气过剩系数、生物质含水率等主要参数对生物质流态化燃烧过程的影响。

通过实验得到的数据，并进行数据分析和处理，为数学模型的改进提供支持。

3. 第三年在调整和优化数学模型的基础上，进行生物质流态化燃烧技术在实际工程中的应用研究。

基于循环载氧体的生物质串行流化床燃烧机理研究的开题报告

基于循环载氧体的生物质串行流化床燃烧机理研究的开题报告一、研究背景及意义生物质资源是可再生的绿色能源，其燃烧可以减少化石能源的使用，降低二氧化碳的排放，具有重要的经济和环境意义。

生物质串行流化床燃烧技术是一种先进的生物质燃烧技术，具有高效、环保、安全等特点，广泛应用于生物质能源的利用领域。

循环载氧体作为串行流化床燃烧中的关键技术之一，能够有效提高燃烧效率和降低燃烧产物中二氧化碳和氮氧化物的排放。

因此，研究基于循环载氧体的生物质串行流化床燃烧机理，对于深入了解生物质燃烧过程中的化学反应、传热机制和流动特性等方面具有重要意义，有助于优化生物质燃烧过程，提高能源利用效率和环保性能。

二、研究内容及方法1.研究对象：基于循环载氧体的生物质串行流化床燃烧过程。

2.研究内容：（1）生物质串行流化床燃烧的基本理论和燃烧机理；（2）循环载氧体对生物质燃烧过程的影响机理及其作用方式；（3）生物质串行流化床燃烧过程中的化学反应、传热机制和流动特性等方面的研究。

3.研究方法：（1）理论分析：基于流体力学、热学和化学等基本理论，建立生物质串行流化床燃烧过程的数学模型，分析其燃烧机理和影响因素；（2）实验研究：设计生物质串行流化床试验装置，对不同参数下的生物质燃烧过程进行实验研究，测量燃烧产物的化学成分和气体排放特性等数据；（3）数值模拟：建立生物质串行流化床燃烧过程的数值模型，计算温度场、流动场和燃烧产物的分布等参数。

三、研究计划安排1. 初期阶段（3个月）：查阅相关文献，了解生物质串行流化床燃烧技术的基本原理和理论知识。

2. 中期阶段（6个月）：设计生物质串行流化床试验装置，进行实验研究，测量燃烧产物的化学成分和气体排放特性等数据。

3. 后期阶段（9个月）：建立生物质串行流化床燃烧过程的数学模型和数值模拟模型，进行理论分析和模拟计算，分析其燃烧机理和影响因素。

4. 毕业论文阶段（3个月）：撰写论文并进行答辩。

四、预期研究成果1.分析生物质串行流化床燃烧过程的燃烧机理和影响因素。

流化床作为生物质气化反应器试验研究

流化床作为生物质气化反应器试验研究米铁;张春林;刘武标;陈汉平;刘德昌【期刊名称】《化学工程》【年(卷),期】2003(031)005【摘要】在流化床生物质气化炉内, 用空气进行气化生物质(花生壳)的试验研究,分析的参数是当量比ER 0.2-0.45,气化床的温度750-850℃和加入二次风.当ER在0.25-0.33,气化燃气热值为6.2-6.8 MJ/m3,气体产量在260-390 m3/h,生物质燃烧时比气化产量在1.28 -2.03 m3/kg之间,炭转化率在53%-80%.并对7种农、林废弃物进行了初步气化试验研究,生成的燃气体积分数:CO为14%-18%,H2一般低于6 %,甲烷4%-12%.燃气热值在4700-7100 kJ/m3.试验结果表明,在流化床生物质气化炉中,通过在悬浮空间加入二次风,可使燃气热值得到提高.【总页数】5页(P26-30)【作者】米铁;张春林;刘武标;陈汉平;刘德昌【作者单位】华中科技大学,煤燃烧国家重点实验室,湖北,武汉.430074;华中科技大学,煤燃烧国家重点实验室,湖北,武汉.430074;华中科技大学,煤燃烧国家重点实验室,湖北,武汉.430074;华中科技大学,煤燃烧国家重点实验室,湖北,武汉.430074;华中科技大学,煤燃烧国家重点实验室,湖北,武汉.430074【正文语种】中文【中图分类】TQ533;X701【相关文献】1.生物质气化串行流化床反应器设计及冷态模拟实验研究 [J], 魏国强;何方;SOZEN H;李海滨;黄振2.生物质气化/燃烧双反应器的冷态试验研究 [J], 李松;范晓旭;孙陆军;姜桂林;肖琦3.外部流化床燃烧气化反应器的试验研究 [J], 刘武标;陈汉平;张世红;刘德昌;成恒新;王旭兵;王明德4.氧氯化流化床反应器内三级旋风分离器大型冷态对比试验研究 [J], 杨少杰;陈建义5.流化床反应器中生物质空气气化试验研究 [J], 张瑞芹;张长森;尹辅印因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

生物质成型燃料循环流化床燃烧技术探讨

生物质成型燃料循环流化床燃烧技术探讨摘要：文中从生物质成型燃料特性和循环流化床燃烧方式出发，从燃烧角度，针对生物质成型燃料，分析了流化床燃烧方式具备的优势、关键问题及解决措施。

生物质成型燃料与流化床燃烧技术相结合，优势互补，既有利于生物质的高效开发利用，也减轻环境污染，展望该技术具有广阔开发应用前景。

引言生物质包括各种农业和林业废弃物、生活垃圾、有机废水等，它是直接或者间接由光合作用而产生的富含化学能的有机质。

现在每年全球靠光合作用就能产生1200亿t生物质，但是人类仅利用了每年生物质产量的7%左右。

我国生物质资源主要以农作物秸秆为主，每年可产生7.05亿t 秸秆，占我国生物质资源的一半以上。

目前，我国的秸秆资源除了一部分用作还田肥料和动物饲料外，大部分都废弃或就地焚烧[1-2]，不但浪费了宝贵的能源，也带来了严重的空气污染，如果能高效利用，既能减轻环境污染，又能增加农民收入，取得良好环境效益和经济效益。

1生物质成型燃料生物质因其产量稳定且大、含硫、氮、灰量低，CO2零排放等优点而成为一种新型可再生清洁能源，是未来替代常规化石能源的重要能源来源之一。

但天然生物质质地松散，能量密度低，直接燃烧发电或供热难度大。

而生物质成型燃料就是将生物质经机械加工，压制成结构紧密的颗粒状、棒状和块状固体燃料，热值密度高，相当于中值煤，是一种优质清洁可再生能源。

成型燃料除了具备生物质燃料优点外，因经加工成型，其燃烧和利用起来比生物质更优越，主要是①由于机械压制，结构变得致密，使得挥发分的析出速度和燃烧速度适中；②挥发分含量一般在70%～80%，着火点低，很容易着火和燃烧完全；③生物质本身含N、S量比煤少得多，同时生物质生长和利用过程中实现碳的零排放，属于清洁燃烧；④碱金属（比如Na、K等）含量高于煤，灰渣熔点低，比煤更易结渣；⑤氯元素含量较高，高温下气化与碱金属复合形成低熔点气态物质，造成受热面结渣，同时烟气中的HCl容易对金属受热面造成高温腐蚀；⑥生物质基本不含重金属，在燃烧利用过程中重金属零排放；⑦飞灰含量极低，少于3%，燃烧形成的灰量少；⑧成型燃料中可添加脱氯剂，减少气相氯化物的生产。