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作者：李雪瑶中国林业科学研究院

学位级别：硕士

在世界能源短缺及强调环境保护的今天,生物质能源利用技术已经成为各国学者研究的焦点。其中,生物质热解气化技术作为利用生物质能的一个重要方面,它的应用具有十分广阔的前景。近几年来,国内外学者对紫茎泽兰的利用进行了较为广泛的研... 详细信息

在世界能源短缺及强调环境保护的今天,生物质能源利用技术已经成为各国学者研究的焦点。其中,生物质热解气化技术作为利用生物质能的一个重要方面,它的应用具有十分广阔的前景。近几年来,国内外学者对紫茎泽兰的利用进行了较为广泛的研究,但都存在一定的缺陷,没有得到工业化应用,而目前未见关于紫茎泽兰热解气化方面的报道。因此,本文通过热化学转化方法对紫茎泽兰进行能源转化,主要研究紫茎泽兰茎干在不同温度、停留时间、粒径、升温速率、气氛、气体流量等条件下产生的产物产率、燃气组成、密度和热值及焦油性质等的变化规律,探索不同目标产物的最佳工艺条件,为解决紫茎泽兰的资源利用问题提供一个新的途径。通过对紫茎泽兰茎干进行热重分析,发现紫茎泽兰茎干热解过程主要表现为一段式。颗粒越小,升温速率越快,聚合物分解速率越快。通过考察各个工艺条件对三相产物产率的影响,发现燃气产率随着温度的升高、停留时间的延长、粒径的减小、空气流量的增大而增加,最高可达70 %,热解气化产生的焦油含量很低,最高不超过10 %。通过考察各工艺条件对燃气性质的影响,发现H2含量随着温度的升高、停留时间的延长、粒径的减少、升温速率的下降而上升,可达70 %左右,高于现有生物质热解H2产量;CO含量随着温度的升高而升高;CH4含量随着温度的升高、停留时间的延长、升温速率的下降而下降。燃气热值在10 000～13 500 kJ/m3左右,空气的加入可以提高CO产量,但会使燃气热值降低。通过考察焦油性质,发现焦油中芳香烃主要为含甲基、乙基、甲氧基、羟基等官能团的苯酚类,其中,二丁基羟基甲苯(BHT)含量最高。作为化学品利用,苯酚衍生物的附加值远高于含氧液体燃料。稠环化合物(PAH)或联苯等含量很少,毒性很小。因此,以焦油作为燃料的利用中只要采用适当的燃烧方式就可达到环保排放的要求。研究表明,将紫茎泽兰茎干作为原料,采用热解气化的方法进行生物质燃气、生物质油、生物质炭的转化利用具有技术上的可行性,并根据不同目标产物的要求,需合理考虑各方面的因素。

关键词：生物质紫茎泽兰茎干热解气化

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固定床热解紫茎泽兰茎干的研究

引用

生物质化学工程 2009年第4期43卷 38-42页

作者：李雪瑶应浩蒋剑春孙云娟中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业局林产化学工程重点开放性实验室江苏南京210042

考察了热解温度、停留时间、粒径、升温速率等因素对紫茎泽兰茎干在固定床内热解燃气特性的影响。结果表明，H2含量随着热解温度的升高、停留时间的延长、粒径的减小、升温速率的下降而上升，最高可达70％左右，远高于目前几种生物质热... 详细信息

考察了热解温度、停留时间、粒径、升温速率等因素对紫茎泽兰茎干在固定床内热解燃气特性的影响。结果表明，H2含量随着热解温度的升高、停留时间的延长、粒径的减小、升温速率的下降而上升，最高可达70％左右，远高于目前几种生物质热解所产生的H2量；CO含量随着热解温度的升高而升高，本实验条件下其他因素对它的影响不大；CH4含量随着热解温度的升高、停留时间的延长、升温速率的下降而下降。燃气热值在10000—13500kJ／m^3左右，属于中热值燃气，随着热解温度的上升、停留时间的延长、粒径的增大而下降，随升温速率的增加先上升后下降。

关键词：紫茎泽兰茎干热解温度停留时间粒径升温速率

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