木材热解
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
木材热解工艺学
授课专业：林产化工 授课教师：杨 芳 霞 教 研 组：林产化工
.
1
第学一习章内容林：产原料热分解的基础知识
一、木材热解概念 二、木材热解研究的对象 三、木材热解研究的内容 四、木材热解产品及其应用 五、木材热解行业的发展趋势
.
2
一、木材热解基本概念
木材热解：木材或木质原料在隔绝空气或通入适量
生物质能源的加工利用】 【木炭及活性炭的生产与应用】
.
14
【木材干馏】
在隔绝空气的条件下，让木材在干馏釜中进行热分解，
以制取木炭并回收液态和气态产物的热解方法。
主要产物：
固—木炭； 液—甲醇、醋酸、丙酮、木焦油抗聚剂、松焦油等； 气—木煤气（不凝性气体）; 注：我国的木材干馏工业的主要产品是松焦油及松木炭等。
.
5
◆热解过程流程图
回收不凝性气体
冷凝、冷却器
进料 生物质原料 干燥
固体产物收集 热解反应釜
.
液体产物收集器
6
◆操作条件对热解过程的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
.
7
.
8
二、木材热解研究的对象：林产植物
【林产植物的种类 】
◆薪炭林和次生林
◆森林抚育与采伐的剩余物：间伐材、倒地木、枝条、伐根 等（占70%）。
◆木材加工及建筑工业中的木质废弃物：树皮、锯屑、板皮、 刨皮；旧门窗、地板等；
Q:比较木材炭化与木材干馏?
.
15
三、木材热解研究的内容 【木材炭化】
是在有限地供给少量空气的条件下，在炭化装 置内使林产植物原料热分解，以制取木炭的操 作。
主要产物：木炭，可根据需要收集少量的液体 产品。
特点：气体燃烧放出热量以维持炭化过程的正 常进行。
.
16
【木材气化】
即在高温下，利用氧气或含氧气体作氧化剂，使固体状态 的林产植物原料转化成可燃性气体的热化学过程。
◆农林业生产中的一些副产物：果核、椰子壳、油茶壳、杏 核、桃核、橄榄核、葡萄壳；
◆草本植物：一支黄花草、甘蔗渣、农作物的秸杆、谷壳等。
◆其他含碳废弃物：栲胶渣、糠醛渣；水解木素和浸提松香 生产中的废明子木片等；石油化学工业中的石油焦；火力发 电厂产生的粉煤灰；污水处理厂产生的活性污泥等。
.
9
Wood Residues
Wood Wastes
Packing material, old wooden furniture, wooden building waste (demolition wood)
.
10
.
11
小结
木材干馏热解应用最早出现，后来出现了煤炭的干馏热解（ 炼焦）。在很长一段时期内，人们认为只用煤、木材才能干 馏热解，而草本植物不可能干馏。八十年代初，南方先生首 先提出了草本植物进行热解与木材热解将有相似的结果，九 十年代初被试验所证实。当时对20多种草本植物进行了干馏 热解试验，如蒿草、一支黄花草、芦苇草、玉米秸秆、麦秸 干、豆秸、稻草、稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳、椰子壳 、棕榈籽壳、树枝、树叶等。对这些物质进行干馏热解所得 到的产品，与木材干馏热解所得到的产品及其相似，都产生 木质炭、木焦油、木煤气、木醋液 。
空气或其他介质条件下受热降解的化学反应过程。木 材热解工业根据目的产物的不同，主要包括：
木材干馏 木材炭化 木材气化 木材液化
★主要产物
以制取木炭为主 要产品的木材热
分解工艺
★分类
?
.
3
★相关概念
生物质热解是指生物质在没有氧化剂（空气 、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的 条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应 将生物质大分子物质（木质素、纤维素和半 纤维素）分解成较小分子的燃料物质（固态 炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方 法。生物质热解的燃料能源转化率可达 95.5%。
slow fast, flash
Bark, sawdust, trimmings, split wood, planer shavings
Plywood production
Bark, core, sawdust, veneer clippings and waste, panel trim, sanderdust
Particleboard production Bark, screening fines, panel trim, sawdust, sanderdust
Source of Residue
Type of Residue
Forest operations
Pulp industry, Sawmilling and planning
Branches, needles, leaves, stumps, roots, low grade and decayed wood, slashings and sawdust
.
12
【林产植物原料的特点】
种类繁多、分布的范围很广 性质差异大：因地置宜、按照原料的特点有
效地进行开发利用，确定合理的生产规模， 以保证生产能够正常地进行和取得最大的经 济、生态、社会效益； 属于有生命的植物类资源，是可再生资源
.
13
三、木材热解研究的内容
【木材炭化、干馏】 【林产植物原料的液化、气化等
Wood
(Co) combustion Direct Liquefaction
Pyrolysis
Gasification
Flue gas
H2O, critical conditions, Hydro liquefaction (H2)
High Pressure
Liquid biomass Heavy bio-oil
固 体氧 化 剂 可 燃 性 气 体 高 温
【木材液化】
即在高温、高压及催化剂的作用下，使固体状态的林产植 物原料转化成液体燃料油的热化学过程。
固 体催 化 剂液 体 燃 料 油 高 温 高 压
Q：将固态的林产植物原料转化为气、液态有何意义？
.
17
Overview of “Wood thermal Processes”
.
4
Pyrolysis
Biomass is heated rapidly with little or no oxygen (air) added [anaerobic]
Many molecular bonds are broken, gases and liquids are released, char remains
授课专业：林产化工 授课教师：杨 芳 霞 教 研 组：林产化工
.
1
第学一习章内容林：产原料热分解的基础知识
一、木材热解概念 二、木材热解研究的对象 三、木材热解研究的内容 四、木材热解产品及其应用 五、木材热解行业的发展趋势
.
2
一、木材热解基本概念
木材热解：木材或木质原料在隔绝空气或通入适量
生物质能源的加工利用】 【木炭及活性炭的生产与应用】
.
14
【木材干馏】
在隔绝空气的条件下，让木材在干馏釜中进行热分解，
以制取木炭并回收液态和气态产物的热解方法。
主要产物：
固—木炭； 液—甲醇、醋酸、丙酮、木焦油抗聚剂、松焦油等； 气—木煤气（不凝性气体）; 注：我国的木材干馏工业的主要产品是松焦油及松木炭等。
.
5
◆热解过程流程图
回收不凝性气体
冷凝、冷却器
进料 生物质原料 干燥
固体产物收集 热解反应釜
.
液体产物收集器
6
◆操作条件对热解过程的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
.
7
.
8
二、木材热解研究的对象：林产植物
【林产植物的种类 】
◆薪炭林和次生林
◆森林抚育与采伐的剩余物：间伐材、倒地木、枝条、伐根 等（占70%）。
◆木材加工及建筑工业中的木质废弃物：树皮、锯屑、板皮、 刨皮；旧门窗、地板等；
Q:比较木材炭化与木材干馏?
.
15
三、木材热解研究的内容 【木材炭化】
是在有限地供给少量空气的条件下，在炭化装 置内使林产植物原料热分解，以制取木炭的操 作。
主要产物：木炭，可根据需要收集少量的液体 产品。
特点：气体燃烧放出热量以维持炭化过程的正 常进行。
.
16
【木材气化】
即在高温下，利用氧气或含氧气体作氧化剂，使固体状态 的林产植物原料转化成可燃性气体的热化学过程。
◆农林业生产中的一些副产物：果核、椰子壳、油茶壳、杏 核、桃核、橄榄核、葡萄壳；
◆草本植物：一支黄花草、甘蔗渣、农作物的秸杆、谷壳等。
◆其他含碳废弃物：栲胶渣、糠醛渣；水解木素和浸提松香 生产中的废明子木片等；石油化学工业中的石油焦；火力发 电厂产生的粉煤灰；污水处理厂产生的活性污泥等。
.
9
Wood Residues
Wood Wastes
Packing material, old wooden furniture, wooden building waste (demolition wood)
.
10
.
11
小结
木材干馏热解应用最早出现，后来出现了煤炭的干馏热解（ 炼焦）。在很长一段时期内，人们认为只用煤、木材才能干 馏热解，而草本植物不可能干馏。八十年代初，南方先生首 先提出了草本植物进行热解与木材热解将有相似的结果，九 十年代初被试验所证实。当时对20多种草本植物进行了干馏 热解试验，如蒿草、一支黄花草、芦苇草、玉米秸秆、麦秸 干、豆秸、稻草、稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳、椰子壳 、棕榈籽壳、树枝、树叶等。对这些物质进行干馏热解所得 到的产品，与木材干馏热解所得到的产品及其相似，都产生 木质炭、木焦油、木煤气、木醋液 。
空气或其他介质条件下受热降解的化学反应过程。木 材热解工业根据目的产物的不同，主要包括：
木材干馏 木材炭化 木材气化 木材液化
★主要产物
以制取木炭为主 要产品的木材热
分解工艺
★分类
?
.
3
★相关概念
生物质热解是指生物质在没有氧化剂（空气 、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的 条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应 将生物质大分子物质（木质素、纤维素和半 纤维素）分解成较小分子的燃料物质（固态 炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方 法。生物质热解的燃料能源转化率可达 95.5%。
slow fast, flash
Bark, sawdust, trimmings, split wood, planer shavings
Plywood production
Bark, core, sawdust, veneer clippings and waste, panel trim, sanderdust
Particleboard production Bark, screening fines, panel trim, sawdust, sanderdust
Source of Residue
Type of Residue
Forest operations
Pulp industry, Sawmilling and planning
Branches, needles, leaves, stumps, roots, low grade and decayed wood, slashings and sawdust
.
12
【林产植物原料的特点】
种类繁多、分布的范围很广 性质差异大：因地置宜、按照原料的特点有
效地进行开发利用，确定合理的生产规模， 以保证生产能够正常地进行和取得最大的经 济、生态、社会效益； 属于有生命的植物类资源，是可再生资源
.
13
三、木材热解研究的内容
【木材炭化、干馏】 【林产植物原料的液化、气化等
Wood
(Co) combustion Direct Liquefaction
Pyrolysis
Gasification
Flue gas
H2O, critical conditions, Hydro liquefaction (H2)
High Pressure
Liquid biomass Heavy bio-oil
固 体氧 化 剂 可 燃 性 气 体 高 温
【木材液化】
即在高温、高压及催化剂的作用下，使固体状态的林产植 物原料转化成液体燃料油的热化学过程。
固 体催 化 剂液 体 燃 料 油 高 温 高 压
Q：将固态的林产植物原料转化为气、液态有何意义？
.
17
Overview of “Wood thermal Processes”
.
4
Pyrolysis
Biomass is heated rapidly with little or no oxygen (air) added [anaerobic]
Many molecular bonds are broken, gases and liquids are released, char remains