生物质颗粒燃料热解液化技术的原理与技术

生物质颗粒燃料的热解是在完全缺氧或有限的氧气供应，高加热速率(102-105“ C / s)，极短的气体停留时间(0.5-3s)和适度的热解温度(350-650)的条件下进行的。 C)是用来使生物质颗粒燃料中的有机聚合物分子降解为液体生物油，可燃气体和固体生物质颗粒燃料碳的种子组成过程。

通过控制热解条件(主要是反应温度，加热速率等)可以获得不同的热解产物。通常，低温和低速热解的产物主要是木炭，而高温和快速热解的产物主要是不可冷凝的气体。中温快速热解产物中的生物油含量，例如，在中等温度(500-600℃)，高加热速率(104-105“ C / s)和非常短的气体停留时间(约60℃)的条件下2S)，将生物质颗粒燃料直接热解，产物可快速冷却以产生中间液体，产物可高达70wt%〜80wt%，在热解产物中，生物油易于储存和运输，不存在现场装载问题。因此，为了在一定程度上获得液体产品，应控制反应条件，以减少焦炭和产品气体，并进一步处理热解产品，以获得更高质量的应用。例如，生物油可以进一步分为燃料油和化学原料；该气体可单独用作工业或民用气体，也可根据其热值与其他高热值气体混合使用；生物质颗粒烟气可用作活化剂等。

生物质颗粒燃料主要由纤维素，半纤维素和木质素以及一些可溶于极性或弱极性溶剂的提取物组成。通常假定生物质颗粒燃料的三个主要成分是独立分解的。半纤维素在225-350℃下分解，纤维素在325-375℃下分解，木质素在250-500℃下分解。

半纤维素和纤维素主要产生挥发性物质，而木质素主要分解成碳。随着热解工艺的发展和生物质颗粒燃料反应器的正确设计，我们需要对热解机理有一个很好的了解。纤维素是大多数生物质颗粒燃料中Z重要的成分（例如，平均占木材的43%），也是生物质颗粒燃料中相对简单的成分。因此，纤维素被广泛用作生物质颗粒燃料热解的基础研究和实验原料。有两种竞争方法可以广泛接受纤维素热分解反应。

许多研究人员已经详细解释了基本方案。 Kilzer broido(1965)提出了一个在许多研究机构中广泛使用的概念框架，其反应图如图所示。

木粉生物质颗粒厂家厂家提醒可以看出，低升温速率往往会延长纤维素在200-280℃下的时间，从而导致碳形成的增加，但以降低焦油为代价。

这种现象可以解释如下：首先，纤维素被脱水形成脱水纤维素，然后纤维素进一步分解产生大部分碳和一些挥发性物质。与脱水纤维素在更高温度下的竞争反应是一系列纤维素的解聚反应，生成l-葡聚糖(1,6-脱水的A.d-呋喃葡萄糖)焦油。根据测试条件，L-葡聚糖焦油的二次反应可产生碳，焦油和气体，或主要是焦油和气体。例如，纤维素的快速热解结合了高温上升速率，高温和较短的保留时间，实际上消除了碳形成的路径，并将纤维完全转化为焦油和气体。缓慢的热解延长了初级产物在基质中的保留时间，从而导致了L-葡聚糖向碳的主要转化。纤维素热解的化学产物包括Co，Co，H2，碳，1-葡聚糖以及一些醛，酮和有机酸。醛及其衍生物是纤维素热解的主要产物。