旋转锥反应器生物质热裂解工艺过程及实验

旋转锥反应器生物质热裂解工艺过程及实验摘要
旋转锥反应器生物质热裂解（Biomass thermal decomposition）是利用高温氧化（400-700℃）技术，将大分子生物质中的碳水化合物彻底还原，使生物质降解分解为简
单成分废气、有机液体以及固体碳等产物。

旋转锥反应器生物质热裂解工艺采用真空热裂
解技术，可以实现约60％气化率，从而大大提升燃料的利用效率。

本文主要介绍了生物质提取原料及旋转锥反应器生物质热裂解工艺，以及了设计实验装置进行实验的基本流程等。

1 引言
现有的原油能源正面临着日渐枯竭的情况，且能源消耗大大提高了碳排放量，给全球
注入了置环境及生态在恶化的过程，替代能源的发展日益成为国家关注的焦点，一些农副
产品可以作为绿色能源，如：秸秆、木屑、豆类废渣这既可以改善环境，也可以增加农民
收入，显示备受关注。

由于生物质结构复杂，需要经过物化变换以提升能源的投入，而旋转锥反应器生物质
热裂解（Biomass thermal decomposition）工艺可有效实现把大分子生物质分解成小分
子碳水化合物，发挥出它的价值，从而活跃起能源的改革。

本文介绍了旋转锥反应器生物质热裂解工艺，重点针对生物质提取原料、实验装置及
物化要点，进行深入探究。

2 生物质提取原料
生物质是燃料能源的一种，例如软木、水平内部残枝、农作物废渣、乳糖残渣等，通
过物化、热裂解及碳氧化都可以从中提取价值更高的燃料能源，从而取代传统的原油能源。

由于生物质的不同种类及混杂条件，提取原油中碳水化合物是过程耗费巨大，且收率
较低，因此，生物质热裂解技术非常有必要。

热裂解技术广泛应用于生物质脱气领域，可以实现生物质油、气、液、固混合分解。

热裂解主要有一次和二次热裂解，一次热裂解的温度范围为400-500℃,可以实现混合分解及气化，二次热裂解的温度在450-700℃，可以实现气体分离及液态碳水化合物的提取。

旋转锥反应器生物质热裂解工艺利用真空热裂解技术，可实现55-67％的气化率，
0.2-2.5％的液体油收集率以及1.5-2.5％的碳收集率。

在真空热裂解的过程中，温度的有效控制是很重要的一项要素，可以确定燃料油和气的收益率，从而提高利用效率。

4 设计实验装置
旋转锥反应器的实验装置主要包括：金属容器、鼓风机、空气压力计、温度检测传感
器等，真空可调性又重要，可以避免反应室内部发热过程而导致熔点温度升高，影响裂解
效率。

容器要求体内放入比例过多的气体，以便熔点温度的降低，有助于水分的挥发和气化，从而得到更高的可再生燃料能源收益率。

实验装置的设置需要考虑到反应过程中的真空保持状态，来确保可再生燃料分解等过程正常运行。

5 实验流程
1、准备所需材料：葫芦、鼓风机、空气压力计，传感器等。

2、清洗金属容器，将其传感器安装好。

3、将比例配置好的空气和气体供给系统安装好，并将恒温传感器安装好。

4、将比例配置好的生物质材料放入金属容器，并将金属容器放入反应器中，并放置恒温传感器。

5、将空气源和气体源开启，增加真空度，并控制恒温。

6、观察反应器的工作变化，以及反应结果，记录数据分析，以此来确定反应工艺的有效性。

6 结论
旋转锥反应器生物质热裂解工艺是将生物质转化成可再生燃料能源的有效途径，可以有效改善空气污染，减少能源消耗。

本文主要讨论了生物质提取原料、旋转锥反应器生物质热裂解工艺以及实验设备及其实验流程，且实验流程可以带来良好的结果，可以不断优化能源效率。