生物质液化技术简介
生物质干热液化技术
生物质干热液化技术
生物质干热液化技术是一种将生物质转化为液态燃料的技术。
该技术利用高温和高压条件，将生物质转化为液态燃料，如生物油、生物柴油等。
生物质干热液化技术的优点是可以高效地将生物质转化为液态燃料，同时可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放。
此外，该技术还可以将生物质中的纤维素、半纤维素等有机物质转化为有用的化学品，提高生物质的附加值。
生物质干热液化技术的应用前景非常广阔，可以用于生产生物油、生物柴油、化学品等。
该技术可以应用于农村地区，利用农业废弃物、林业废弃物等生物质资源，生产液态燃料，为农村地区提供可再生能源。
此外，该技术还可以应用于工业领域，利用工业废弃物等生物质资源，生产化学品，减少对化石燃料的依赖。
生物质干热液化技术是一种非常有前途的生物质转化技术，具有高效、环保、可持续等优点，可以为人类社会提供可再生能源和化学品。
生物质液化的基本原理
生物质液化的基本原理
生物质液化是一种将生物质分解成液体燃料的技术。
其基本原理是通过热解、气化、液化等化学反应将生物质中的复杂有机物质（如纤维素、半纤维素和木质素）分解成较为简单的液态烃类或气态烃类物质。
这些液态烃类或气态烃类物质可以作为生物柴油、乙醇、丁醇等液体燃料。
生物质液化的具体过程包括：生物质热解、气化、催化、升华和脱水等步骤。
其中，生物质热解是指将生物质在高温下进行热分解，产生液体和气体。
气化是指将生物质在加压和高温条件下进行气化反应，产生合成气。
催化是利用催化剂促进生物质分解反应的进行。
升华是指通过加热使生物质中的水分汽化，脱离生物质。
脱水是指去除生物质中的水分。
通过生物质液化技术，可以将生物质制成高能量密度、易于储存、易于运输的液态燃料，可广泛应用于能源、化工、交通等领域。
同时，生物质液化也是一种有效的生物质能利用方式，可以提高能源利用效率，减少对化石能源的依赖，具有重要的经济和环保意义。
生物质液化技术简介
生物质液化技术简介８．１．概述随着我国国民经济的持续发展导致对能源需求的高速增长，大量化石燃料燃烧利用过程中所排放的SO2、NOx等污染物使生态环境受到严重污染，同时，作为世界上第二大CO2排放国，CO2大量排放所加剧的"温室效应"影响在我国也得到了重视，另外，由于石油危机的数次爆发以及石油价格的不稳定，也促使代用液体燃料的开发应用提上了日程。
相比于煤炭等化石燃料，生物质是一种可再生清洁能源资源，同时因为生物质利用过程中具有CO2零排放特点，从而对于缓解日益严重的"温室效应"有着特殊的意义。
在生物质的能源化利用领域中，生物质热裂解液化技术是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术。
该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品位的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料（生物油），其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改性加工使液体燃料的品质接近柴油或汽油等常规动力燃料的品质，此外还可以从中提取具有商业价值的化工产品。
相比于常规的化石燃料，生物油因且其所含的硫、氮等有害成分极其微小，可视为二十一世纪的绿色燃料。
在生物质热裂解液化的各种工艺中，国外采用了多种不同的试验装置和技术路线，以达到增加生物油产率和提高能源利用水平的目的。
如快速裂解、加氢裂解、真空裂解、低温裂解、部分燃烧裂解等，但一般认为在常压下的快速裂解仍是生产液体燃料最为经济的方法，其一般可分为如下几类：(a)机械接触式反应器，其主要通过一灼热的反应器表面直接或间接与生物质接触，将热量传递到生物质使其快速升温从而达到快速热裂解，典型的有英国Aston大学的烧蚀热裂解反应器、NREL提出的涡流反应器及荷兰Twente大学设计的旋转锥生物质热裂解制油反应器等；(b) 间接式反应器，这类反应器的主要特征是由一高温的表面或热源提供生物质热裂解所需的热量，其主要通过热辐射进行热量传递，如美国Washington大学的热辐射反应器；(c) 混合式反应器，其主要是借助热气流或气固多相流对生物质进行快速加热，其能提供高的加热速率以及相对均匀的反应温度，同时快速流动的载气便于热裂解一次产物及时析出，如加拿大Waterloo大学的流化床热裂解系统、加拿大Ensyn提出的循环流化床反应器和GTRI 的快速引射流反应器等。
第3章 生物质热解液化技术
5. 烧蚀热解反应器—美国NREL
5. 烧蚀热解反应器—美国NREL
5. 烧蚀热解反应器—美国Interchem
5. 烧蚀热解反应器—加拿大BBC
5. 烧蚀热解反应器—加拿大Castle Capital
5. 烧蚀热解反应器—美国Colorado矿业大学
6. 螺旋热解反应器（screw reactor）
①加热速率103～105 ℃/s ②反应温度～500℃ ③气相滞留时间<2s ④热解气快速淬冷
生物质热解液化工艺流程
水分含量<10% ～2mm（鼓泡流化床） ～6mm（循环流化床） 快速升温 合适的反应温度 短气相滞留时间 高效炭粒分离 热解气快速冷凝
干 燥
破 碎
热 解
1. 鼓泡流化床反应器—加拿大Dynamotive公司
目前已在Ontario省建立了日处理100吨木屑的工业示范装置
1. 鼓泡流化床反应器—加拿大Waterloo大学
1. 鼓泡流化床反应器—西班牙Union Fenosa
1. 鼓泡流化床反应器—英国Wellman
2. 循环流化床反应器—加拿大Ensyn
净 化
冷 凝
3.2 生物质热解液化核心反应器
热解反应器
有载气 鼓泡流化床 循环流化床 喷动流化床 无载气 旋转锥 真空移动床 烧蚀反应器 螺旋反应器
1. 鼓泡流化床反应器（bubbling fluid bed）
结构简单 运行可靠 温度控制简单 规模容易扩大
颗粒粒径要求严格 热量传递速率限制 了反应器的处理能力
2. 循环流化床反应器（circulating fluid bed）
反应器处理能力大 原料粒径要求宽
生物质与液化天然气混合燃烧技术
生物质与液化天然气混合燃烧技术
简介
生物质与液化天然气混合燃烧技术将生物质能源与传统天然气
相结合，以提高能源利用效率和减少环境污染。
本文将介绍该技术
的原理、应用领域和优势。
原理
生物质与液化天然气混合燃烧技术的原理是将生物质和液化天
然气按照一定比例混合后进行燃烧。
生物质能源可以是木材、秸秆、植物油等可再生能源，而液化天然气是一种清洁燃料。
混合燃烧可
以在保证供能需求的同时减少碳排放和空气污染。
应用领域
生物质与液化天然气混合燃烧技术广泛应用于以下领域：
1. 供暖系统：可以用于生活和工业用途的供暖系统，减少对传
统煤炭和石油能源的依赖。
2. 发电站：可以替代部分燃煤或燃油发电，降低温室气体排放
和环境污染。
3. 工业锅炉：可以取代传统煤炭、石油和天然气锅炉，减少碳排放和改善空气质量。
优势
生物质与液化天然气混合燃烧技术具有以下优势：
1. 可再生能源利用：生物质作为可再生能源，可以有效减少对非可再生能源的依赖，提高能源可持续性。
2. 环境友好：混合燃烧减少了碳排放和其他污染物的释放，有利于减少大气污染和气候变化。
3. 燃烧效率提高：生物质与液化天然气混合燃烧可以提高燃烧效率，减少能源浪费。
结论
生物质与液化天然气混合燃烧技术是一种有效利用可再生能源和减少环境污染的技术。
在推动清洁能源转型和环境保护方面具有重要意义，应该在不同领域的能源利用中得到广泛应用。
生物质热裂解液化技术
第六章生物质热裂解液化技术第1节生物质热裂解原理1.1 概念⑴生物质热裂解生物质通过热化学转换，生成液体生物油、可燃气体和固体生物质炭3类物质的过程。
控制热裂解条件（反应温度、升温速率、添加助剂等）可以得到不同热裂解产品。
⑵生物质热裂解液化是在中温（500～650℃）、高加热速率（104～105℃/s）和极短停留时间（小于2s）的条件下，将生物质直接热解，产物再迅速淬冷（通常在0.5s内急冷到350℃以下），使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前冷凝，从而得到液态的生物油。
生物油产率可高达70%～80%（质量分数）。
气体产率随温度和加热速率的升高及停留时间的延长而增加；较低的温度和加热速率导致物料炭化，生物质炭产率增加。
生物质热裂解液化技术最大的优点在于生物油易于存储和运输，不存在产品就地消费的问题。
1.3生物质热裂解原理分析（一）反应进程分析生物质的热裂解（慢速）大致分为4个阶段：⑴脱水阶段（室温~150℃）：物料中水分子受热蒸发，物料化学组分几乎不变⑵预热裂解阶段（150~300℃）：物料热分解反应比较明显，化学组成开始发生变化。
半纤维素等不稳定成分分解成CO、CO2和少量醋酸等物质。
⑶固化分解阶段（300~600℃）：物料发生复杂的物理、化学反应，是热裂解的主要阶段。
物料中的各种物质相应析出，生成的液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇，气体产物中有CO、CO2、H2、CH4等。
物料虽然达到着火点，但由于缺氧而不能燃烧，不能出现气相火焰.⑷炭化阶段：C—H、C—O键进一步断裂，排出残留在木炭中的挥发物质，随着深层挥发物向外层的扩散，最终形成生物炭。
以上几个阶段是连续的，不能截然分开。
快速裂解的反应过程与此基本相同，只是所有反应在极短的时间内完成，原料快速产生热裂解产物，因为迅速淬冷，使初始产物来不及进一步降解成不冷凝的小分子气体，从而增加了液态产物生物油。
（二）热解过程中生物质成分分析⑴生物质中主要成分及其分解产物生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素3种主要组成物，及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物。
生物质液化燃料技术
生物质能的气化和液化技术
生物质能的气化和液化技术生物质能是一种可再生的绿色能源，指的是来自动植物和有机废弃物的能源。
随着全球对环保和可再生能源的追求，生物质能的气化和液化技术日益成为了发展的热点。
一、生物质能的气化技术气化技术是将生物质固体转化为可燃气体的一种技术。
相较于直接燃烧生物质，在气化过程中生成的气体更加干净，对环境的污染更少。
生物质气化技术主要分为固定床气化技术、流化床气化技术和炉膛底部喷嘴气化技术三种。
固定床气化技术将生物质研磨成小颗粒或细末，使其通过加热处理后在氧气或水蒸气的作用下产生可燃气体。
流化床气化技术在高速气流作用下，使生物质展开并在氧气或水蒸气的作用下进行气化。
炉膛底部喷嘴气化技术则是将生物质放入密闭炉膛中，上部加热，底部喷入大量氧气，使生物质在高温下气化产生可燃气体。
二、生物质能的液化技术液化技术是将固态生物质转化为液态燃料的一种技术。
液化后的生物质能够直接应用于燃料电池或发动机中，具有更高的能源使用效率。
生物质液化技术主要分为热解液化、催化液化和溶剂液化三种。
热解液化技术是将生物质经高温热解制得液态产物，然后通过分离、脱色等工艺进行加工。
催化液化技术是在催化剂的作用下将生物质转化为液态产物，催化剂可以选择钠、镁、钙等金属催化剂或是贵金属催化剂。
溶剂液化技术是在有机溶剂的作用下将固态生物质转化为液态产物，常用的有机溶剂有丙酮、二甲醚等。
三、生物质能气化和液化技术的优缺点气化技术和液化技术各有其优缺点。
生物质气化技术具有占地面积小、投资少、成本低和可替代性好等优点，但其需要清洗及处理产物中的灰分和燃气。
液化技术则可以高效利用生物质资源并直接用于燃料电池或内燃机中，但其液态产物的脱水、脱硫、脱氮等处理成本较高。
四、生物质能气化和液化技术的发展前景生物质能气化和液化技术在可再生能源中具有广阔的应用前景。
未来随着对碳排放的限制和对可再生能源的重视，生物质能的气化和液化技术将得到大力推广。
此外，随着技术的进步和工业化的加速，生物质能气化和液化已然成为了绿色能源发展的新方向。
生物质能生物质液化技术的研究与应用
生物质能生物质液化技术的研究与应用一、现状分析1. 生物质资源潜力巨大生物质能作为一种可持续发展的能源资源，具有丰富的资源储备。
生物质主要包括植物、动物、微生物等来自生物体的有机物质，如木材、秸秆、植物纤维等。
根据统计数据，全球生物质资源潜力达到数以百亿吨的规模，具有广阔的开发利用空间。
2. 生物质能液化技术的发展及应用生物质能生物质液化技术是将生物质原料通过化学、热力或生物学方法转化成液体燃料的一种技术。
生物质能生物质液化技术的应用领域包括生物质乙醇、生物柴油、生物天然气等。
目前，生物质液化技术在能源领域得到广泛应用，为替代传统化石能源，减少温室气体排放提供了新的途径。
3. 技术瓶颈和挑战尽管生物质能生物质液化技术具有巨大的潜力和应用前景，但在实际应用过程中仍存在一些技术难题和挑战。
例如，生物质材料的收集、运输、储存等环节存在能源消耗较大、成本较高的问题；生物质能液化过程中的反应条件控制、产物分离纯化等技术难题待解决。
二、存在问题1. 生物质资源利用效率低目前，生物质资源的开发利用效率偏低，主要原因在于采收、运输、储存等过程中存在能源消耗和浪费，导致生物质能液化技术整体能效较低。
2. 生物质液化技术不成熟尽管生物质液化技术已经取得一定进展，但在工业化应用过程中仍存在一些问题，如生产成本高、生产规模小、产物质量不稳定等。
3. 生物质液化产物利用受限当前，生物质能液化产物主要包括生物柴油、生物乙醇等，但由于生产技术和市场需求等方面因素的限制，生物质液化产物的利用存在一定受限。
三、对策建议1. 提高生物质资源综合利用效率针对生物质资源利用效率低的问题，应加大对生物质资源采收、运输和储存等环节的技术改造和优化，减少能源消耗和浪费，提高资源综合利用效率。
2. 推进生物质液化技术研发和应用为了突破生物质液化技术存在的技术瓶颈和难题，应加大研发投入，推动生物质液化技术的创新与进步，提高生产效率和产品质量。
3. 拓展生物质液化产物应用领域为了促进生物质液化产物的广泛应用，应积极开拓生物质液化产物在能源、化工、交通等领域的应用，拓展产品市场，提高产品附加值。
废弃生物质再生液化技术装置的设计与实现
废弃生物质再生液化技术装置的设计与实现随着人类对能源需求的不断增长，开发和利用可再生能源成为解决能源危机和环境污染的重要方式之一。
废弃生物质再生液化技术作为一种可持续发展的能源转化技术，能够将废弃生物质转化为高品质的液体燃料，为我们提供了一种可再生能源的替代方案。
在本文中，我们将就废弃生物质再生液化技术装置的设计与实现进行探讨。
一、废弃生物质再生液化技术概述废弃生物质再生液化技术是将固体的废弃生物质通过热解和催化的方式转化为液体燃料的技术。
该技术能够有效地处理各类废弃生物质，如农作物秸秆、林木废弃物、城市生活垃圾等，并将其转化为可持续利用的液体燃料。
废弃生物质再生液化技术在能源开发和环境保护方面具有重要意义，可以实现能源的可持续利用和碳排放的减少。
二、废弃生物质再生液化技术装置的设计与实现1. 原料预处理系统废弃生物质再生液化技术的第一步是原料的预处理。
根据不同的原料特性，需要对其进行粉碎、去除杂质和水分等处理工艺。
原料预处理系统的设计应根据实际情况确定，包括物料输送、破碎、干燥等环节。
通过合理的原料预处理，可以提高再生液化过程的效率和产量。
2. 反应器系统反应器是废弃生物质再生液化技术中最关键的装置之一。
反应器的设计应考虑热传导、质量传输、反应速率等因素，以实现废弃生物质的热解和催化转化。
常见的反应器类型有固定床反应器、流化床反应器和搅拌床反应器等。
在设计反应器系统时，需要充分考虑反应器的尺寸、加热方式、催化剂的选择和添加方式等因素，以提高转化效率和产量。
3. 冷却和分离系统废弃生物质再生液化过程中会产生大量的热能，冷却和分离系统的设计与实现是确保液体产物质量和安全性的重要环节。
冷却系统通常采用换热器和冷却水等方式，将热能转移至其他部分进行利用。
分离系统通过采用不同的分离技术，如蒸馏、萃取、渗透等，将液体产物中的水分、固体杂质和有机溶剂进行分离和回收。
4. 渣滓处理系统废弃生物质再生液化过程中会产生一定量的渣滓，对于渣滓的处理与回收是环境保护和资源利用的关键环节之一。
生物质液化技术
生物质液化技术的研究进展摘要能源问题是全球的重大问题，为了解决能源紧张问题给社会经济生活带来的影响，替代能源逐步成为人们研究和关注的问题。
生物质能是一种有效的替代能源，可以缓解能源的紧张问题。
我国生物质能资源比较丰富，对生物质能的利用，把生物质能转化为液体燃料是个新的开发和研究方向。
本文主要介绍生物质快速热裂解液化技术存在的主要工艺流程，分析比较各工艺的特点及存在的主要问题，得出最具有潜力生物质液化技术为循环流化床工艺技术，其处理量可以达到较高的规模，是目前利用最多、液体产率最高的工艺。
关键词：生物质；液化；热解；引言能源是经济发展和社会文明的物质基础，随着国民经济的持续发展导致对能源需求的高速增长，大量化石燃料燃烧利用过程中所排放的SO2、NOx等污染物使生态环境受到严重污染；另外，由于石油危机的数次爆发以及石油价格的不稳定，也促使代用液体燃料的开发应用提上了日程。
相比于煤炭等化石燃料，生物质能因其自身具有可再生性、低污染性以及高产量性等优点越来越受到人们的重视。
生物质热解液化是将难处理的固体生物质废弃物转化为液体生物油,以便于运输、贮存、燃烧和改性,这样能更好地利用生物质原料,并减少直接燃烧这些物质引起的环境污染。
因此,生物质快速热裂解液化技术己被认为是最具发展潜力的生物质能技术之一。
国际能源署(IEA)己组织加拿大、芬兰、意大利、瑞典、英国和美国等十余个研究小组进行相关技术的研究,开发出了许多各具特色的热解液化工艺,并拥有各自的技术优势[1~4]。
我国在这方面的研究起步较晚,近年来,沈阳农业大学、中国科学院广州能源研究所、清华大学热能工程系、浙江大学热能工程研究所、东北林业大学机电工程学院等单位在这方面开展了一定的研究[5,6],但是基本上仍处于实验室阶段,设计容量很小,且基础理论研究不够全面,与国外发达技术差距很大。
本文综述国内外生物质快速热解液化技术的研究进展,介绍生物质液化工艺技术的研究现状以及生物质热解液化过程影响因素的研究进展,为可再生能源研究提供参考。
生物质液化
生物质液化链接：/baike/1421.html生物质液化生物质液化简介生物质液化是通过热化学或生物化学方法将生物质部分或全部转化为液体燃料。
生物质液化又可分为生物化学法和热化学法。
生物化学法主要是指采用水解、发酵等手段将生物质转化为燃料乙醇；热化学法主要包括快速热解液化和加压催化液化等。
生物质能发电行业的前景世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。
自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。
中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富，各种农作物每年产生秸秆6亿多吨，其中可以作为能源使用的约4亿吨，全国林木总生物量约190亿吨，可获得量为9亿吨，可作为能源利用的总量约为3亿吨。
如加以有效利用，开发潜力将十分巨大。
为推动生物质发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东3个秸秆发电示范项目，颁布了《可再生能源法》，并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质发电，特别是秸秆发电迅速发展。
最近几年来，国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。
截至2007年底，国家和各省发改委已核准项目87个，总装机规模220万千瓦。
全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目30多个。
可以看出，中国生物质发电产业的发展正在渐入佳境。
根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标，未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量，已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。
此外，国家已经决定，将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。
总的说来，生物质能发电行业有着广阔的发展前景。
生物质液化 发明专利11项序号 专利号 名称1 01134142.4 低成本无污染的生物质液化工艺及装置2 01138935.4 利用植物纤维制取丙烷液化气和高辛烷值汽油的方法3 95222490.9 有机垃圾能源化多功能反应炉4 01263584.7 低成本无污染的生物质液化装置5 200410046805.6 生物质气化燃气灶具的炉头6 03805102.8 以碳底物生产乙醇的方法7 200510025185.2 生物质的超临界液化方法8 200480002160.4 从含有戊糖的底物制备乳酸9 200410061232.4 生物质基无甲醛耐水木材胶粘剂及其制备方法10 200480011204.X 一种使用含水乙醇制备乙基叔丁基醚的方法11 200510010460.3 利用树皮制备人造板用胶黏剂及其制造方法原文地址：/baike/1421.html页面 1 / 1。
生物质高压液化
生物质高压液化高压液化一般采用高压（高达15Mpa）和低温（250～400 ℃），这是为了便于气体输送，同时又保持高温下的液体系统。
此外液化工艺进料一般以溶剂作为固相载体来维持浆状,添加还原气体并使用催化剂。
20世纪70年代初,Appell等人在350℃下,使用NaCO3为催化剂,在水和高沸点溶剂(蒽油、甲酚等)混合物中,用14～24MPa压力的CO/H2混合气将木片液化为重油。
这就是著名的PERC法，这种液化方式也被称为“油化”。
由于上述条件过于苛刻，后来人们一直寻求在相对温和的条件下(反应温度为100～200℃；压力低于10MPa)进行生物质液化的方法,并取得了显著进展。
Minowa等以水为介质、碳酸钠作催化剂，在300℃、约10Mpa 条件下，把产于印度尼西亚的18种木质原料液化成了重油。
其液化分离过程见图1。
重油产率为20.6%~34.3%，热值为28.1kJ/g~32.9%kJ/g，黏度为6.7×105~4.0×106 mPa.s。
生物质的高压液化很大一部分是借鉴了煤的液化工艺，Fatma. K等研究土耳其的褐煤与废弃纤维材料进行共液化，研究考虑在不同压力和木屑/褐煤比条件下液化得率的变化。
反应固定条件为：反应温度350℃；液化剂/原料（即四氢呋喃/（褐煤+木屑））为3：1。
分别考虑初始氢气压力为10，25，40，55，70atm，木屑/褐煤分别为0.5：1，0.75：1，1：1，1.25：1，1.5：1条件下液化得率的变化。
气体得率，油得率和总的转化率都呈现一个先增加，然后降低，最后再增加的趋势。
氢压从10atm增加到40atm总的转化率从60.20%增加到64.04%，然后再55atm时降低到61.39%，最后在70atm时增加到63.56%。
总的来说，初始氢气压力对总的转化率影响不是很大。
增加木屑/褐煤之比，气体和前沥青质有减少的趋势，而其他如油得率、总的转化率则呈现增加的趋势。
生物质与液化煤气混合燃烧技术
生物质与液化煤气混合燃烧技术一、引言生物质和液化煤气是两种可再生能源，其混合燃烧技术在能源领域具有重要的意义。
本文旨在探讨生物质与液化煤气混合燃烧技术的特点、应用和挑战。
二、技术特点1.生物质与液化煤气混合燃烧技术具有燃料多样性，适用性广的特点。
通过调节不同比例的生物质和液化煤气的混合比例，能够适应不同燃烧设备和工况的要求。
2.混合燃烧技术能够提高燃烧效率和燃料利用率。
生物质和液化煤气之间的相互作用可以促进更充分的燃烧过程，提高能源利用效率。
3.生物质与液化煤气混合燃烧技术可降低排放物的产生。
生物质的加入可以减少液化煤气中的硫、氮等有害物质的含量，降低大气污染程度。
三、应用领域1.工业领域：生物质与液化煤气混合燃烧技术可以广泛应用于工业锅炉、窑炉等燃烧设备中，提供热能供应同时减少环境污染。
2.城市供热领域：通过将生物质和液化煤气混合燃烧应用于城市供热系统，可以实现能源的可持续利用，并降低城市空气污染。
3.远程地区能源供应领域：混合燃烧技术可以广泛应用于远程地区的能源供应系统中，提供可靠的能源供应同时减少对传统能源的依赖。
四、挑战和展望1.技术挑战：生物质与液化煤气混合燃烧技术还存在着燃烧稳定性、排放控制等技术难题，需要进一步研究和解决。
2.政策支持：政府应加大对生物质与液化煤气混合燃烧技术的政策支持力度，提供产业发展和示范推广的政策支持。
3.创新发展：继续加大科技创新力度，推动生物质与液化煤气混合燃烧技术的进一步发展，提高其经济效益和环境效益。
五、结论生物质与液化煤气混合燃烧技术具有广阔的应用前景，可以提高能源利用效率、降低环境污染。
在实际应用中，需要解决技术挑战，加大政策支持力度，并持续进行创新发展，推动该技术在能源领域的推广应用。
生物质热解液化及其应用(之二)
生物质热解液化及其应用（之二）
8．烧蚀式
生物质热解液化及其应用（之二）
粒径可达6.0mm的干燥的生物质颗粒通过密封 的螺旋送料器，喂入到氮气清扫的反应器中，四 个不对称的叶片以200r／min的速率旋转，产生了 传递给生物质的机械压力，将颗粒送入加热到 600℃的反应器底部表面。叶片的机械运动使颗粒 紧贴反应器的高温表面作机械运动，并发生热解 反应。热解产物随着氮气气流离开反应器并进入 旋风分离器，固体焦炭将落入集炭箱，而气体产 物将通过逆流冷凝塔进行快速冷凝，可冷凝气体 通过静电沉积器沉积下来，不可冷凝气体通过流 量计排出。
4、整个床层具有象流体一样的特性：
生物质热解液化及其应用（之二）
流化床类似液体的特性
（1） 密度比床层密度小的物体能浮在床层的上面。 （2） 床层倾斜，床层表面仍能保持水平； （3） 床层中任意两截面间的压差可用静力学关系式表示 （△p=ρgL,其中ρ和L分别为床层的密度和高度） （4） 有流动性，颗粒能像液体一样从器壁小孔流出； （5） 联通两个高度不同的床层时，床层能自动调整平衡。
生物质热解液化及其应用（之二）
生物质经风干、磨碎、筛分预处理后成为 粒径小于一定值（如1mm）的颗粒物料， 然后通过可调速的螺旋进料器送入液化反 应器，物料喂入点一般要伸入反应床的内 部。流化床反应器的床料兼热载体是沙子， 流化介质为热解生成的气体 (启闭阶段需要 用氮气代替)，它由空气压缩机泵入可控的 电加热器，经过预热后再均匀分布地吹入 床内。
生物质热解液化及其应用（之二）
旋转锥式热解反应器结构紧凑，因为它不需要 惰性流化载体气，避免了载体气对热解气体的 稀释，从而有效降低了工艺能耗和液化成本。
第5章生物质热裂解液化
5.1.2 反应机理
1、生物质组成成分
生物质主要由纤维素、 生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素三种主要组成物以 及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物组成的。 及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物组成的。
三种主要组成物常常被假设为独立的进行热分解
半纤维素分解温度： 半纤维素分解温度：225~350℃ ℃ 纤维素分解温度： 纤维素分解温度：325~375℃ ℃ 木质素分解温度： 木质素分解温度：200~500℃ ℃
2）裂解压力
压力大小影响气体滞留时间，从而影响二次裂解， 压力大小影响气体滞留时间，从而影响二次裂解，最终影响产物分布
3）升温速度
低升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油产生。 低升温速率有利于炭的形成，而不利于焦油产生。较高的升温速率可改变 反应途径与反应速率，改变固、 气产物比率。 反应途径与反应速率，改变固、液、气产物比率。以生物油生产为主要目 的时，需要极高的加热速率。传统的热解特征而言，加热速率为0.01-2 的时，需要极高的加热速率。传统的热解特征而言，加热速率为 秒以上。 ℃/s，固相和气相滞留时间分别在数分钟和 秒以上。 ，固相和气相滞留时间分别在数分钟和5秒以上
样品组分 甲酸 乙酸 1-羟基 丙酮 羟基-2-丙酮 羟基 丙酸 1-羟基 丁酮 羟基-2-丁酮 羟基 丁酸 糠醛 糠醇 丁内酯
相对含量 % 4.8 47.9 9.9 9.9 2.2 3.6 4 1.9 1.8
样品组分 3-甲基 环戊烯酮 甲基-2-环戊烯酮 甲基 苯酚 2-羟基 甲基 环戊烯酮 羟基-3-甲基 羟基 甲基-环戊烯酮 2-甲基苯酚 甲基苯酚 4-甲基苯酚 甲基苯酚 4-甲氧基苯酚 甲氧基苯酚 3-乙基苯酚 乙基苯酚 3-乙基 羟基 环戊烯酮 乙基-2-羟基 乙基 羟基-2-环戊烯酮 2,6-二甲氧基苯酚 二甲氧基苯酚
生物质资源转化与利用-第四章-生物质液化技术
4.3.2生物质低压（常压）直接液化
高压液化的操作条件较为剧烈，人们在20世纪80年代开始了 对低压（常压）液化的研究。
有机溶剂中，木材的液化
无催化剂时，液化温 度高达240~270 oC
酸作催化剂时，反应 温度可降至70~150 oC
实例：以乙二醇，丁醇，环己醇，苯酚等为溶剂，采用浓 硫酸、盐酸、乙酸和甲酸为催化剂，初始氮气压力0.1MPa， 250 oC下反应0.5 h，而已得到95%的可溶于丙酮的产物，该 产物室温下为黑色柔软的焦油状固体，140 oC下可熔化。
溶剂
催化剂
生物质
干燥
粉碎
直接 液化 温度
收集
生物油
压力
主要产物—碳氢化合物（液化油）
4.2 生物质液化机理
（1）存在CO和催化剂Na2CO3的反应体系的直接液化机理 Appell等通过对存在CO和催化剂Na2CO3的液化反应体系的 研究，提出以下机理 a. Na2CO3和水、CO反应生成甲酸钠和CO2
乙酸、甲酸、 糠醛
芳香化合物
纤维素
半纤维素
木质素
不同生物质原料中三种组分含量不一样 三组分的主要液化产物也不一样 生物质种类影响生物质原油的组成和产率
Demirbas对9种生物质进行液化，发现粗油和焦的产量与原 料中木质素的含量有很大关系 油产率（%）=（42.548-0.388 × 木质素含量（质量分数%））
（3）反应体系内木质素的直接液化机理 木质素是一种主要又烷基酚组成的具有复杂三维结构的大分 子有机物，在液化过程中，固体残留物的产量随着原料中木 质素含量的增加而增加。 目前普遍接受的观点：木质素在大约250 oC以上会发生热解并 生成大量的苯氧基自由基，这些自由基可以通过缩聚和聚合 反应最终形成固体残留物。 当反应时间过长时，生物质粗油的产量会降低，这归因于一部 分粗油发生了重聚反应，转变成了固体残留物。 缩短生物质在反应温度下的停留时间将有助于粗油产量的增加。
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生物质液化技术简介８．１．概述随着我国国民经济的持续发展导致对能源需求的高速增长，大量化石燃料燃烧利用过程中所排放的SO2、NOx等污染物使生态环境受到严重污染，同时，作为世界上第二大CO2排放国，CO2大量排放所加剧的"温室效应"影响在我国也得到了重视，另外，由于石油危机的数次爆发以及石油价格的不稳定，也促使代用液体燃料的开发应用提上了日程。
相比于煤炭等化石燃料，生物质是一种可再生清洁能源资源，同时因为生物质利用过程中具有CO2零排放特点，从而对于缓解日益严重的"温室效应"有着特殊的意义。
在生物质的能源化利用领域中，生物质热裂解液化技术是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术。
该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品位的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的代用液体燃料（生物油），其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改性加工使液体燃料的品质接近柴油或汽油等常规动力燃料的品质，此外还可以从中提取具有商业价值的化工产品。
相比于常规的化石燃料，生物油因且其所含的硫、氮等有害成分极其微小，可视为二十一世纪的绿色燃料。
在生物质热裂解液化的各种工艺中，国外采用了多种不同的试验装置和技术路线，以达到增加生物油产率和提高能源利用水平的目的。
如快速裂解、加氢裂解、真空裂解、低温裂解、部分燃烧裂解等，但一般认为在常压下的快速裂解仍是生产液体燃料最为经济的方法，其一般可分为如下几类：(a)机械接触式反应器，其主要通过一灼热的反应器表面直接或间接与生物质接触，将热量传递到生物质使其快速升温从而达到快速热裂解，典型的有英国Aston大学的烧蚀热裂解反应器、NREL提出的涡流反应器及荷兰Twente大学设计的旋转锥生物质热裂解制油反应器等；(b) 间接式反应器，这类反应器的主要特征是由一高温的表面或热源提供生物质热裂解所需的热量，其主要通过热辐射进行热量传递，如美国Washington大学的热辐射反应器；(c) 混合式反应器，其主要是借助热气流或气固多相流对生物质进行快速加热，其能提供高的加热速率以及相对均匀的反应温度，同时快速流动的载气便于热裂解一次产物及时析出，如加拿大Waterloo大学的流化床热裂解系统、加拿大Ensyn提出的循环流化床反应器和GTRI 的快速引射流反应器等。
机械接触式反应器的设备规模较为庞大，同时机械接触磨损厉害而使得运行维护成本也较高，因此在规模化应用中将受到限制。
而间接式反应器由于热源的局限性限制了其应用，此类反应器一般主要提供机理性试验所需。
相比于前两种类型，国外已开发并且试图规模化的生物质热裂解液化反应装置侧重于第三类，尤其是应用流化床技术的生物质热裂解反应器，流化床工艺因能实现高的加热速率、较短的气相停留时间、简捷的温度控制、方便的炭回收、较低的投资以及成熟的设计方法而使得其成为目前最有发展潜力的热裂解制取液体燃料的工艺。
截至目前，我国开展生物质热裂解制取液体产物的研究还不多，规模基本上都局限在试验研究阶段。
沈阳农业大学在UNDP的资助下，从荷兰的BTG引进一套50kg/h旋转锥闪速热裂解装置并进行了相关的试验研究，上海理工大学也利用旋转锥闪速热裂解装置对生物质进行了热解试验研究。
华东理工大学在生物质水解进行了较为系统的研究，另外，山东工程学院、中国科学院广州能源研究所和中国科学院化工冶金所也在进行相关的生物质热裂解液化研究。
而浙江大学在上世纪末成功开发了以流化床技术为基础的生物质热裂解液化反应器，并在先期成功试验的基础上，针对已有的生物质热裂解液化工艺中能源利用率不高以及液体产物不分级等缺点，采用独特的设计方案研发了生物质整合式热裂解分级制取液体燃料装置，适合于规模化制取代用液体燃料。
８．２．国内目前处于研究阶段的生物质液化技术沈阳农业大学的旋转锥反应器技术1995年，沈阳农业大学在联合国粮农组织(FAO)的协助下，与荷兰Twente大学合作，从荷兰引进了一套生物质喂入率为50kg/h的旋转锥反应器生物质闪速热裂解装置。
以松木木屑为原料热解生产的生物质油为一棕黑色单相流体，不透明，流动性好，有浓烈的刺激性气味，在室温下储存二年观察没有发生相分离，在低温零下20℃以下仍具有较好的流动性。
为了解生物质油的特性，本研究利用精馏塔在常压和减压两种情况下对所生产的生物质油进行了试验研究。
在反应器温度600℃条件下，生物质喂入率为26.42kg/h时，生物油得率达53.37%，装置正常运转时，反应器压力小于0.12bar。
对产物成分及性能测试表明，生物油成分复杂，热值为16595kJ/kg。
旋转锥反应器是一种生物质闪速热裂解的新型反应器，该反应器能够最大限度地增加生物油的产量。
喂入到旋转锥底部的木屑(或其它生物质)与预先加热的惰性热载体(砂子)一起沿着高温锥壁呈螺旋状上升，在上升过程中，炽热的砂子将其热量传给木屑(或其它生物质)，使木屑在高温下裂解。
该反应器具有固体加热速度快(5000k/s)，固相及气相滞留期短(分别为0.50s和0.3s)的特点。
裂解产物为生物油、不可冷凝气体和炭。
所引进的旋转锥反应器的工艺流程如图所示。
该装置包含3个主要部分：①喂入：由N2喂入、物料喂入和砂子喂入组成。
粉碎至粒径小于200mm的木屑被喂料器输送到反应器中，并且，在喂料器和反应器之间通入一些N2以加速木屑的流动，防止木屑堵塞；与此同时，将液化气及由空气压缩机产生的压缩空气通入砂子加热器中，预先加热砂子至600℃，粒径在600～1 000mm之间的砂子也被传送到反应器中②反应器，将反应器加热到600℃，在高温反应器中，木屑发生热裂解而转变成热裂解蒸汽，这些蒸汽迅速离开反应器以抑制二次裂解。
③收集，由旋风机、热交换器及冷凝器和砂子及木炭接收砂箱组成。
离开反应器的热裂解蒸汽首先进入加热至500℃的旋风机，在旋风机中固体炭靠离心力被分离出去，接着，热裂解蒸汽进入冷凝器中，大部分热裂解蒸汽被冷疑而形成生物油，产生的生物油在冷凝器和热交换器中循环，其热量被冷却水带走，最后生物油从循环管道中放出。
不可冷凝的热裂解蒸汽排空燃烧。
使用后的砂子及产生的另一部分炭被收集到联在反应器下端的收集砂箱中。
图4-1 旋转锥反应器闪速裂解装置的工艺流程华东理工大学的水解技术实验流程如图l所示，其核心部件是一个不锈钢反应器，主体部分内径10cm，下部为60度锥体，全部容积0.9L，上下盖以法兰联接，用于装料和卸料，底部法兰上有插热电偶的小管，反应器外有夹套，通过夹套内的电热丝加热，由温控仪显示和控制温度。
选用杂松木屑为水解原料，其粒度在12--40目之间，经自然风干后备用。
每次实验前向酸槽加入一定量盐酸和催化剂的混合溶液，向反应器加入180g木屑，由酸槽通入部分液体，使木屑全部浸没。
然后开始加热，当反应器内温度达到100℃并保持5min后，用高压氮气把酸槽中的液体连续压入反应器，而水解所得糖液以同样速率流出，经冷却后收集。
反应中产生的气体由阀排出。
水解过程中温度逐步上升，达到预定的最高值后停止加热，排完剩余液体。
在适当的条件下，木屑中可水解部分的71％以上能被转化为还原糖。
1.温控仪2.加热夹套3.反应器4.热电偶5.酸槽6.水槽7.冷却盘管8.冷却槽9.收集瓶V.阀图4-2 水解装置图中国科学院化工冶金研究所的热解液化技术本项研究建立了一套综合实验系统，主要实验流程如图1所示，改变图1中热解反应器的结构和物流方向，可以进行三种传热方式的热解实验，需要加热或保温的设备和部件如热解反应器、半焦燃烧器、分离器及调节阀等都用电热控制调节温度，冷凝器用二级水冷．进行粉料下落式热解实验时，安装的反应管内径90mm，高2000m，内装多层可调挡板，从加料器5加入的秸秆粉用氮气夹带边下落边热解，热解油气在反应器8下段与半焦分离除尘后进入冷凝器10，分别收集冷凝产物和煤气，半焦由下部料罐收集、缩短下落管长度，取消内构件，在下落管下端安装一个内径300mm的锥形喷动流化床，用氮气作流化介质，就可进行流化床热解，其热解流程与下落式基本相同．增加固体循环控制阀12、半焦燃烧器7、气固分离器2后，就成为载体循环热解气化装置、秸秆粉在热解反应器8顶端与通过蝶阀3下落的高温循环热砂迅速混合，升温、热解．在反应器立管8下部油气与半焦分离经除尘器9后进入冷凝器10，获得液体产品和煤气，半焦和循环砂通过空气输送的返料v阀12进入燃烧器7，加热后的热砂经分离器2与烟气分离后重新进入热解反应器8。
在480℃左右进行玉米秸秆快速热解，可以得到45％左右的生物油液体产品，同时副产中热值煤气。
采用改进的固体热载体循环流化床技术，不需使用氧气或蒸汽，在700℃以上玉米秸秆热解煤气热值可达到11MJ／Nm3以上。
图4-3 中科院化工冶金研究所的热解液化试验流程图中国科学院广州能源研究所的循环流化床作为生物质热解液化反应器技术本实验装置是一套以循环流化床为主体，集加热、反应、监测和控制于一体的中试装置。
其处理量为5kg／h。
图l是本装置的简图。
该系统主要由5部分组成：1)CFB反应器(包括两级旋风分离器)；2)燃烧室；3)冷凝管；4)载流气循环泵及预热系统；5)在CFB不同高度设置的两个可调速螺旋加料器。
CFB主床由直径为l00mm的耐热不锈钢管构成，从分布板到床出口的高度为2.9m，其提供载流气的停留时间约为1.5s。
CFB以L阀作为回料装置。
燃料室被设计为流化床，内部布置了4根载流气预热管。
沿床高布置有压差计和K型热电偶，根据冷态实验结果，可由压差计的读数来监测床内的循环状态，以便随时通过载流气量和L阀吹风量等进行调节。
温度可以通过热电偶进行监控。
燃烧室是整个系统的主要热量来源，经粉碎后的碳粉在这里燃烧，为反应提供热量。
载流气(开始为空气)由循环泵打入布置在燃烧室中的预热管进行预热，然后被导入循环流化床，携带由加料口输入的石英砂进行循环。
当床温上升到适当的温度，物料木粉由螺旋加料器按一定的速度稳定的加入。
在循环流化床内良好的传热传质条件下，物料被迅速热解为蒸气，井被立即携带出CFB。
石英砂在第一级旋风分离器中分离下来，经L阀进入CFB循环：而热解产生的碳则被第二级旋风分离出来，经由L阀2进入燃烧室燃烧。
热解蒸气在通过冷凝管时被冷却，所得的液相即为油晶，由收集瓶收集；不凝气则作为载流气进入循环。
中温500℃左右、高加热速率和极短停留时间是热解液化的最佳操作条件。
油产率可达63％。
生物质热解油品的物性特点主要包括水分含量较高(可达40％)，pH值较低，粘度变化范围很大，热值与化石燃料相比为低(仅为后者40％)，并且油品中因含氧量很高而极不稳定。