生物质利用其他技术

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秸秆热解液化生物油成分
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生物油的性质
含水率
生物油的含水率最大可以达到30～45wt%，油品中的水分主要来自于物料所携 带的表面水和热裂解过程中的脱水反应。水分有利于降低油的粘度提高油的 稳定性，但降低了油的热值。
PH值
生物油的PH值较低，因为生物质中携带的有机酸，因而油的收集贮存 装置最好是抗酸腐蚀的材料，比如：不锈钢或聚烯烃类化合物。酸性 环境对于油的稳定是有益的。
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流化床反应器
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循环流化床反应器
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旋转锥反应器
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烧蚀反应器
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绞龙式反应器
绞龙式反应器原理图
绞龙式反应器运行图
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携带床反应器
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离心热解反应器
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可移动式热解液化反应装置
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生物质液化的基本原理
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热裂解液化工艺流程
干燥 粉碎
旋转锥所需生物质粒径小于200 µm；流化床要小于2mm；传输床或循 环流化床要小于6mm。
热裂解 炭和灰的分离 气态生物油的冷却 生物油的收集
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影响热解液化的因素
加热速率 热解温度 滞留时间 压力 催化剂 原料粒径
纤维类原料常湿下浸泡，再压
热压成型工艺
活塞压力式成型技术 螺旋挤压技术 压辊式成型机
碳化成型工艺
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生物质液化
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
生物质压缩成型的概念
生物质压缩成型是指将各类生物质废弃物，如锯 末、稻壳、秸秆等，在一定的压力作用下（加热 或不加热），使原来松散、细碎、无定形的生物 质原料压缩成密度较大的棒状、粒状、块状等各 种成型燃料。
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热值不变 运输方便 燃烧性能改善
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生物质压缩成型原理
木质素，当温度为70～110℃时软化具有粘性。当温度到 达200～300℃时成熔融状，粘性高。
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生物质热裂解液化的概念
生物质热裂解是生物质在完全缺氧或有限氧供给的条件下 热降解为液体生物油、可燃气体和固体生物质炭三个组成 部分的过程。
生物质热裂解液化是在中温（500～600℃）、高加热速率 （104～105℃/s）和极短气体停留时间(约2s)的条件下， 将生物质直接热解，产物经快速冷却，可使中间液态产物 分子在进一步断裂生成气体之前冷凝，得到高产量的生物 质液体油。
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等，主要产品为生物油。
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燃料乙醇的生产方法
发酵法采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维素（多缩已糖）的农 产品，农林业副产物及野生植物为原料，经过水解（即糖化）、发酵使双 糖、多糖转化为单糖并进一步转化为乙醇。淀粉质在微生物作用下，水解 为葡萄糖，再进一步发酵生成乙醇。 发酵法制酒精生产过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等处理。
生物质原料在受到一定的外部压力后，原料颗粒先后经历 重新排列位置关系、颗粒机械变形和塑性流变等阶段，体 积大幅度减小，密度显著增大。
成型温度达到木质素的软化点，则木 质素就会发生塑性变形。
由于非弹性或粘弹性的纤维分子之间
的相互缠绕和绞合，在去除外部压力
后，一般不能再恢复原来的结构形状。
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主要影响因素
生物质种类
不加热时，木材难压缩，秸秆易压缩； 加热时，木材易压缩，秸秆难压缩。
粒度和粒度பைடு நூலகம்布 含水率
颗粒状成型燃料 15-25%；棒状，块状不大于10%。 水分太高，影响给料，热传递； 水分太低，影响木质素的软化点，能耗增加。
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粘结剂
无机黏结剂：水泥，粘土和水玻璃 有机黏结剂：焦油，沥青，树脂和淀粉 纤维类黏结剂：废纸浆和水解木纤维等工业废弃物
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中国乙醇产业面临的问题
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燃料乙醇未来的发展方向
不与粮争地，不与人争粮 糖类和淀粉类原料生产乙醇的工艺已经十分成熟，
但从能源的投入、产出分析，利用粮食类作物生 产液体燃料是不经济的，利用纤维素制取燃料乙 醇是解决液体燃料的原料来源和低成本的主要途 径之一。
农林废弃物
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成型压力
破坏原生物质的物相结构，组成新的物相结构； 加强分子间的凝聚力，提高成型体的强度和刚度； 为生物质在模具内成型提供动力。
加热温度
使生物质中的部分有机质软化形成黏结剂； 使成型体外表面形成碳化层，易于出模； 为生物质中的分子结构变化提供能量。
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生物质压缩成型的工艺类型
湿压成型工艺
密度
生物油的密度比水的密度大，大约1.2×103kg/m3。
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高位热值
25wt%含水率的生物油的热值为17MJ/kg，相当于40%同等质量的汽油或柴油。
粘度
生物油的粘度可在很大的范围内变化。室温下，最低为10-10000cp。
稳定性
生物油品质
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生物油的应用
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