最新第七章 生物质热解技术
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液态产物：CH3OH、CH3COCH3、C2H5COOH、 CH3CHO及焦油、溶剂油等；
固态产物：焦炭、碳黑。 ____________________________ ______________________
2 热解特点
① 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭 黑为主的贮存性能源；
由于燃烧需提供氧气，因而就会产生 CO2、H2O等惰性气体混在热解可燃气 中，稀释了可燃气，结果降低了热解产 气的热值。
直接加热法的设备简单，可采用高温 ， 其处理量和产气率也较高，但所产 气的热值不高，
作为单一燃料直接利用还不行，而且 采用高温热解，在NOx产生的控制上，
还需认真考虑。
____________________________ ______________________
如纤维素热解化学式为： 3C66HH81O0O为5→焦8油H。2O+C6H8O+3CO2+CH4+H2+8C ，其中C
____________________________ ______________________
7.2 热解工艺
热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤 的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。 热解(pyrolysis)在工业上也称为干馏 热解技术主要是针对城市垃圾、污泥、废塑料、废橡胶、 废树脂等工业和农业废弃物，还有石油、煤等具有一定能 量的有机固体废弃物。
3 热解的过程及产物
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分 子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各 种较小的分子。
有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰)
有机物＋ 绝 热 热 或 缺气 氧 体＋液体＋固
需氧
氧需求
热
解 放热
能量
与 焚
二氧化碳、水
产物
烧 就地利用
利用
比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
较 二次污染大
污染
无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小
研究报道表明，热解烟气量是焚烧的1/2，NO是焚 烧的1/2，HCl是__焚_____烧____的______1__/__2____5__，______灰____尘______是_____焚__烧的1/2。
第七章 生物质热解技术
____________________________ ______________________
7.1 热解原理
1 热解定义
热解，是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之 成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。
有机物
加热 无氧或缺氧
G+L+S
气态产物：氢、甲烷、一氧化碳；
常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种 可再生能源。
____________________________ ______________________
2、生物质能的分类
传统生物质能 在发展中国家小规模应用的生物质能，主要包括农村生活用能 （薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其它农业生产的废弃物和畜禽粪便 等）；
____________________________ ______________________
供热方 式
➢直接加热 、间接加热
五
热解温 度不同
➢高温热解、中温热解、低温热解
热
解
热解炉 结构
➢固定床、移动床、流化床和旋转炉
工
艺 分
产物物 理形态
➢气化方式、液化方式、炭化方式
类 热解、
燃烧位 置
➢单塔式和双塔式
是否生 成炉渣
➢造渣型和非造渣型
____________________________ ______________________
直接供热（内热式热解） 内热式热解也称为部分燃
烧热分解，反应器中的可燃 性垃圾或部分热解产物燃烧， 以燃烧热使垃圾发生热分解。 通常得到4000-8000 kJ/m3的 低品位燃料气。
间接供热（外热式热解）
外热法式热解是将垃圾置于密闭的 容器中，在绝热的条件下，热量由反 应容器的外面通过器壁进行传递，垃 圾被间接加热而发生分解。因不伴随 燃烧反应，可得到15000-25000kJ/ m3的高热值燃料气。
运行稳定，易控制，但垃圾破碎和液化所 需动力大，构造复杂。
____________________________ ______________________
____________________________ ______________________
生物质能概述
1、定义 生物质是直接或间接通过光合作用而形成的各种有机体，包括
所有的动植物和微生物。 生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，
以生物质为载体的能量。 生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为
② 由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二 次污染；
③ 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在炭黑中； ④ 由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ⑤ NOx的产生量少。
____________________________ ______________________
焚烧 生物质、塑料类、橡胶等 热解
现代生物质能 可以大规模应用的生物质能，包括现代林业生产的废弃物、甘 蔗渣和城市固体废物等。
____________________________ ______________________
3、生物质能特点
总量大，地球上每年生物质能总量约1400-1800亿 吨(干重），相当于目前每年总能耗的10倍。
高温热解：T>1000℃，供热方式几 乎都是直接加热
按热解温度
中温热解： T=600～700℃，主要用 在比较单一的废物的热解，如废轮 胎、废塑料热解油化
低温热解： T< 600℃。农业、林业和 农业产品加工后的废物用来生产低硫
低灰的炭，生产出的炭视其原料和加
工的深度不同，可作不同等级的活性
炭和水煤气原料。
低污染，通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理 论上不产生温室气体，低含量的N，S化合物，可以 大量减少SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”
。我国可利用的生物质资源量： 1.农作物秸秆年产量约7亿吨 2.林业及木材加工废弃物年产量约9亿吨 3.畜禽养殖和工业有机废水年产沼气资源量约800 亿立方米 4.城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨
固态产物：焦炭、碳黑。 ____________________________ ______________________
2 热解特点
① 可以将固体废物中的有机物转化为以燃料气、燃料油和炭 黑为主的贮存性能源；
由于燃烧需提供氧气，因而就会产生 CO2、H2O等惰性气体混在热解可燃气 中，稀释了可燃气，结果降低了热解产 气的热值。
直接加热法的设备简单，可采用高温 ， 其处理量和产气率也较高，但所产 气的热值不高，
作为单一燃料直接利用还不行，而且 采用高温热解，在NOx产生的控制上，
还需认真考虑。
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如纤维素热解化学式为： 3C66HH81O0O为5→焦8油H。2O+C6H8O+3CO2+CH4+H2+8C ，其中C
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7.2 热解工艺
热解是一种古老的工业化生产技术，该技术最早应用于煤 的干馏，所得到的焦炭产品主要作为冶炼钢铁的燃料。 热解(pyrolysis)在工业上也称为干馏 热解技术主要是针对城市垃圾、污泥、废塑料、废橡胶、 废树脂等工业和农业废弃物，还有石油、煤等具有一定能 量的有机固体废弃物。
3 热解的过程及产物
固体废物热解过程是一个复杂的化学反应过程。包括大分 子的键断裂，异构化和小分子的聚合等反应，最后生成各 种较小的分子。
有机固体废物 气体（H2 、CH4 、CO、CO2 ） + 有机液体（有机酸、芳烃、焦油）+ 固体(炭黑、灰)
有机物＋ 绝 热 热 或 缺气 氧 体＋液体＋固
需氧
氧需求
热
解 放热
能量
与 焚
二氧化碳、水
产物
烧 就地利用
利用
比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
较 二次污染大
污染
无氧或缺氧 吸热 气、油、炭黑 贮存或远距离运输 二次污染较小
研究报道表明，热解烟气量是焚烧的1/2，NO是焚 烧的1/2，HCl是__焚_____烧____的______1__/__2____5__，______灰____尘______是_____焚__烧的1/2。
第七章 生物质热解技术
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7.1 热解原理
1 热解定义
热解，是将有机物在无氧或缺氧状态下加热，使之 成为气态、液态或固态可燃物质的化学分解过程。
有机物
加热 无氧或缺氧
G+L+S
气态产物：氢、甲烷、一氧化碳；
常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种 可再生能源。
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2、生物质能的分类
传统生物质能 在发展中国家小规模应用的生物质能，主要包括农村生活用能 （薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其它农业生产的废弃物和畜禽粪便 等）；
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供热方 式
➢直接加热 、间接加热
五
热解温 度不同
➢高温热解、中温热解、低温热解
热
解
热解炉 结构
➢固定床、移动床、流化床和旋转炉
工
艺 分
产物物 理形态
➢气化方式、液化方式、炭化方式
类 热解、
燃烧位 置
➢单塔式和双塔式
是否生 成炉渣
➢造渣型和非造渣型
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直接供热（内热式热解） 内热式热解也称为部分燃
烧热分解，反应器中的可燃 性垃圾或部分热解产物燃烧， 以燃烧热使垃圾发生热分解。 通常得到4000-8000 kJ/m3的 低品位燃料气。
间接供热（外热式热解）
外热法式热解是将垃圾置于密闭的 容器中，在绝热的条件下，热量由反 应容器的外面通过器壁进行传递，垃 圾被间接加热而发生分解。因不伴随 燃烧反应，可得到15000-25000kJ/ m3的高热值燃料气。
运行稳定，易控制，但垃圾破碎和液化所 需动力大，构造复杂。
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生物质能概述
1、定义 生物质是直接或间接通过光合作用而形成的各种有机体，包括
所有的动植物和微生物。 生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式，
以生物质为载体的能量。 生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为
② 由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二 次污染；
③ 废物中的硫、重金属的有害成分大部分被固定在炭黑中； ④ 由于保持还原条件，Cr3+不会转化为Cr6+； ⑤ NOx的产生量少。
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焚烧 生物质、塑料类、橡胶等 热解
现代生物质能 可以大规模应用的生物质能，包括现代林业生产的废弃物、甘 蔗渣和城市固体废物等。
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3、生物质能特点
总量大，地球上每年生物质能总量约1400-1800亿 吨(干重），相当于目前每年总能耗的10倍。
高温热解：T>1000℃，供热方式几 乎都是直接加热
按热解温度
中温热解： T=600～700℃，主要用 在比较单一的废物的热解，如废轮 胎、废塑料热解油化
低温热解： T< 600℃。农业、林业和 农业产品加工后的废物用来生产低硫
低灰的炭，生产出的炭视其原料和加
工的深度不同，可作不同等级的活性
炭和水煤气原料。
低污染，通过碳、氢、氧循环利用太阳能的过程，理 论上不产生温室气体，低含量的N，S化合物，可以 大量减少SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”
。我国可利用的生物质资源量： 1.农作物秸秆年产量约7亿吨 2.林业及木材加工废弃物年产量约9亿吨 3.畜禽养殖和工业有机废水年产沼气资源量约800 亿立方米 4.城市生活垃圾年产生量约1.2亿吨