生物质快速热解制备生物油 生物质快速热解制备生物油

生物质快速热解制备生物油

  • 期刊名字:科技导报
  • 文件大小:708kb
  • 论文作者:朱锡锋,陆强
  • 作者单位:中国科学技术大学安徽省生物质洁净能源重点实验室
  • 更新时间:2020-06-12
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论文简介

KEeview综述文章( Reviews)科技导报2007年第25卷第21期《(总第243期生物质快速热解制备生物油朱锡锋,陆强中国科学技术大学安徽省生物质洁净能源重点实验室,合肥230026搞要]大规模生物质快速热解制取生物油将成为解决液体燃料短缺的一个重要途径。总结了热解所需的原料预处理要求,介绍了各种热解反应器目前的应用状况重点介绍了利用热解副产物(焦炭和熠气)实现自热式热解液化的工艺技术及其关键问题并结合3种比较成熟的热解反应器介绍了最佳的自热式热解工艺,随后阐述了热解产物中的固体颗粒分蠃以及生物油冷凝的工艺,阐逑了生物油生产、存储和运翰过程中的环境、安全和健康问题。[关词生物质快速热解;生物油;自热式热解[中圈分类号]TK6文标识码]A文章号]1000-78572007)21-0069-0Fast Pyrolysis of Biomass for Producing Bio-oilZHU Xifeng,凵QangKey Laboratory for Biomass Clean Energy, University of Science and Technology of Chinas, Hefei 230026, ChinaAbstract: Large-scale fast pyrolysis of biomass to produce bio-oil will be an important lechnology to solve the problem of liquidfuel shortage. This paper starts with a summary of the feedstock pretreatment requirements for pyrolysis. Next, the recentapplications of various pyrolysis reactors are reviewed, the autothermal pyrolysis technique by utilizing the byproducts (char andfuel gas)and the key problems involved are discussed, followed by a discussion on the best autothermal techniques based on threevell developed pyrolysis reactors. The techniques associated with solid separation from the pyrolysis vapor and condensation ofbio-oil are presented. In the end, the environment/health issues related to bio-oil production, storage and transportation areKey words: fast pyrolysis of biomass; bio-oil; autothermal pyrolysisCLC Number: TK6Document Code: AArticle ID:1000-7857(2007)21-00690引言年增加了数千万t石油当量的能量,从而可以显著提高生物质主要包括薪炭林、经济林、用材林、农作物「我国的能源安全,并能够有效地减少污染物和温室气秸秆、林业加工残余物和各类有机垃圾等。作为唯一能体的排放。同时,大量农业废弃物的能源化利用还可以够直接转化为液体燃料的可再生能源,生物质以其产增加农民收入,有利于农业经济结构调整促进社会主量巨大、可储存和碳循环等优点已经引起全球的广泛义新农村建设关注。我国生物质资源十分丰富,资源总量不低于30生物质热解液化是指生物质在缺氧状态下迅速受亿t千物质/a,相当于10亿t油当量/,约为我国目前热分解,并经快速冷凝而主要获得的液体产物(生物石油消耗量的3倍。其中,每年仅农作物秸秆和农副产油)和一部分气体产物(燃气)及固体产物(焦炭)的热品谷壳等就有7亿多t,除30%用作饲料、肥料和工业化学过程。获得最大生物油产率所需的反应条件主要原料外,约60%可以作为能源使用。由于收获季节农作为:103-104℃/s的加热速率500℃左右的反应温度、不物秸秆产量很大、保存困难、不能及时利用,许多地区超过2s的气相滞留时间和热解高温气体的淬冷。在就地焚烧,不仅浪费资源,而且导致严重的环境污染。最佳反应条件下,秸秆热解生物油的产率一般不低于如果将这些多余的秸秆转化为液体燃料,则相当于每|50%中国煤化工不低于60%,生物油CNMHG收稿日期:2007-06-08基金项目:国家自然科学基金项目(50576091),中国科学院方向性项目(KGCX2-YW-306-4)作者简介:朱锡锋,合肥市金寨路%号中国科技大学热能工程系,教授,研究方向为生物质能;E-mail:xfhu@usle.edu.eneview综述文章( Reviews的热值均为16-17MIkg,约为柴油热值的2/51)携带床反应器( entrained nlow reactor)自20世纪80年代问世以来,生物质热解液化技研发单位主要有美国的GTRI和比利时的 Egemin术发展非常迅速但到目前为止这项技术并没有实现公司。 Egemin公司在1991年将其热解技术规模放大并真正的产业化,还有很多技术问题有待解决。为此本实现了商业应用,但运行过程中发现依靠流化载气向文将从原料预处理到生物油的特性和应用,对生物质生物质颗粒传递热量,在热量传递速率方面存在很大热解液化及其相关技术进行系统介绍。问题,最后 Egemin中止了该项技术的深人研究。GTRl则一直没有对其技术进行规模扩大。1原料预处理2)烧蚀式热解反应器( vortex reactor, moving生物质是-种不良热导体,如对木材而言沿着纹bade)理方向的导热系数约为01W/(mK)、垂直于纹理方向研发单位主要有美国SERI(即现在的NREL)、英仅为005W/(mK),而快速热解要求颗粒在反应过程国Aton学和德国Ptec。NHEL开发的涡旋反应器小中迅速升温,因此颗粒粒径越小,越有利于颗粒的快速试装置显示出了较好的热解效果,但在规模扩大过程升温;此外,生物质颗粒表面受热后首先生成炭炭的中没有克服如何保持颗粒在反应器内的高速运动这存在会阻碍热量向颗粒内部传递,这是使用小颗粒原技术难题NREL在1997年之后停止了该项技术的研料的另一个好处,但原料破碎越细,处理费用也就越「究。 Aston大学和yec在烧蚀式热解原理的基础上,研高。不同反应器对原料粒径的要求有一定的差别,鼓泡发了移动刮板式热解反应器,目前尚不知其技术的成流化床反应器要求颗粒粒径为2-3mm;循环流化床反熟程度如何。应器要求颗粒粒径1-2mm;旋转锥反应器要求的颗粒3)真空式热解反应器( vacuum pyrolysis reactor)粒径为2~3mm;烧蚀式反应器适用的原料粒径可达研发单位主要有加拿大 Pyrovac。真空热解技术实2cm;真空热解反应器适用的原料粒径高达2~5cm际上是中速至慢速热解,生物油产率较低(5%~40%)。生物质原料一般都含有一定量的水分,由于水分在200年 Pyrovac F成功建立了日处理93t生物质原料的气化潜热较大(23Mkg),对生物质颗粒的升温速的工业示范装置,但由于真空热解所得到的生物油黏率有很大影响,水分含量越高越不利于颗粒的快速升度大、使用困难缺乏相应的应用市场在2002年之后温,且水分受热蒸发后随着热解气又被冷凝到生物油这项技术也没有继续深入开发。中。由于热解过程会发生大量的脱水反应,无水原料热4)奥格热解反应器( auger reactor)解所获得的生物油水分含量一般为12%~15%,生物油研发单位主要有加拿大 Renewable Oil International最终所含的水为原料水和热解水的总和。大量的水分(ROD)。RO目前已经完成了日处理5t生物质原料的含量会降低生物油的热值、导致生物油出现水相和油中试装置,正在筹建日处理25t和100t原料的T业示相的分离(水分含量上限一般为30%左右),使生物油范装置。该热解工艺不需要使用流化载气,设备造价比点火困难、着火滞燃期延长并降低燃烧火焰温度。为了较低,具有较好的开发前景。控制生物油的水分含量并考虑到原料的干燥成本,螺旋热解反应器( screw pyrolysis reactor般要求热解原料水分含量为5%-10%研发单位主要有德国 Forschungszentrum Karl-破碎和干燥是生物质作为热解液化原料所需的基ruhe。这项技术对生物质进行快速热解后并不对产物本预处理,很多学者还探索了其他的原料预处理方式进行气固分离而是直接冷凝,从而得到生物油和焦炭对生物油产率和品质的影响,如:生物质经过脱灰预处的浆状混合物,作为气化合成气原料。目前这项技术还理可以提高生物油的产率;经过低温(<300℃)焙烧可以没有进入工业示范研究。部分脱除生物质中的氧含量,从而得到低氧含量的生6)鼓泡流化床反应器( bubbling fluidizing bed)物油;等等。但是,这些预处理方法都没有实现大规模研发单位主要有加拿大 DynaMotive、西班牙Unon的应用,原因在于这些处理过程存在费用过高的问题。 Fenosa英国 Wellman等。其中, DynaMotive已建立了日处理100t木屑的鼓泡流化床工业示范装置,生物油产2自热式热解液化率超过60%,油品用于燃气轮机发电。21热解反应器中国煤化工)针对生物质快速热解获取高产率生物油所需的反大学和BTG。BTG已应条件,各国研究机构已开发出了多种类型的热解技在CNMHG桐壳的旋转锥工业示术和热解反应器,对各种反应器的结构特性以及工作范装置,生物油产率超过60%,油品用于锅炉燃烧发电。原理, Bridgwater等进行了详细介绍。各种热解技术8)循环流化床反应器( circulating fluidizing bed)的应用状况各异。研发单位主要有加拿大 ENSYN、希腊CRES和70eview综述文章( Reviews)科技导报2007年第25卷第21期{总第243期CPEF、意大利ENEL、芬兰T等。 ENSYN开发了多|燃烧都会产生水蒸气,水蒸气会最终随着热解气被冷种不同结构的循环流化床热解装置,这是月前世界上凝到生物油中从而对生物油的品质产生较大影响;燃唯一的已经实现商用的热解技术,其中规模最大的装烧尾气中一般都会有残留的氧气,氧气的存在会改变置日处理50t原料,出售给美国 Red arrow公司。但生物质的热解途径从而大大降低生物油的产率。自热Red Arrow公司并不是利用该装置生产生物油作为燃式热解过程一般只能依靠加热流化载气(一般循环利料使用,而是从生物油中提取高附加值的食品添加剂,用热解产生的燃气)或者加热热载体砂子来实现热量反应条件与常规的获得最大生物油产率的反应条件有的传递,对于非流化床式热解反应器,白热式热解过程所不同,主要是大大缩短了气相滞留时间(数百ms),经只能是加热热载体砂子。副产物燃烧向反应器的供热过化学提取后的残油作为燃料油燃烧使用。然而美国能力直接决定了热解反应器的处理能力,在上述两种Manitowoc-发电厂对该装置生产的生物油与煤共燃|供热方式中,加热砂子一般比加热流化载气效果更好发电试验表明,生物油的燃烧特性较差,这说明 ENSYN些,主要原因在于砂子的热容远大于流化载气,依靠日前使用的热解技术还不能得到品质较好的生物油秒子可以很容易带入大量的热量从而提高反应器的处就目前而言基于鼓泡流化床、循环流化床和旋转理能力。在鼓泡流化床反应器中,流化载气的流速受到锥反应器的热解技术是较为成功的,这3种热解工艺「限制,因此对于一定大小的反应器,流化载气的用量受都依靠热载体(一般都采用砂子)向生物质颗粒实现高到限制,载气所带入的热量有限,反应器的处理能力效的传热,但其工作原理完全不同般较小。在循环流化床反应器中,虽然在一定的范围内在流化床式反应器中,生物质颗粒和热载体主要可以提高流化载气的用量,实现反应器处理能力的增依靠气体运动所产生的曳力进行碰撞和混合,实现动加但大流量的流化毅气将稀释热解气给热解气的冷量和热量的交换。其优点主要是不含运动部件、结构较「凝收集带来很大的负面影响,而且流化载气的加热和为简单、工作可靠性大、运行寿命长等;缺点是流化气冷凝过程能量损失严重,其用量也会受到副产物燃烧体的引人提高了系统的运行能耗,因为这部分外加气加热能力的限制。由于反应器的处理能力直接决定了体也会经历加热和冷却的工艺过程。热解液化的经济效益,目前大部分自热式热解工艺都在旋转锥反应器中,生物质颗粒和热载体主要依是以加热砂子为研究方向的靠自身的位移运动进行碰撞和混合,实现动量和热量就自热式热解过程的技术难度而言,加热流化载的交换。其与流化床式反应器相反,它的优点是不需要气和加热砂子各有优缺点。加热流化载气通过换热器外加气体,因而降低了系统的运行能耗,避免了可燃气:实现,这就对燃烧室的温度要求比较高(800℃以上),但体的稀释,但缺点是反应器含有运动构件(如旋转锥其操作过程容易控制,因为此时热解反应器和副产物等),而这运动部件一般又都需要在高温和高粉尘环境燃烧室是相对独立的,热解反应器只是向燃烧室提供下作悬臂旋转,故而对材料和轴承的耐热性、耐磨性、焦炭。加热砂子的艺则随反应器类型而密封性等的要求相当高。鼓泡流化床的热解工艺,砂子在热解过程中不被带出22自热式热解液化反应器,因此加热砂子只能通过固壁传热的方式进行生物质热解是一个吸热过程,需要源源不断地向其操作过程和加热流化载气较为相似。而基于循环流反应器提供热量。不同的研究表明生物质热解所需热化床和旋转锥反应器的热解I艺,砂子随热解气离开量比较少。例如NREL早期的研究表明,生物质快速热反应器,之后在副产物燃烧室中加热后再返回热解反解所需能量仅为230kJ^kg;何芳等利用同步热分析仪应器,形成一个完整的循环,这个过程对燃烧室温度要确定小麦秸秆从303K到73K过程的升温和热解所求较低但其循环控制有一定的难度。需总热量为558k/kg4;还有一些研究表明,生物质热由于自热式热解过程必须依靠砂子(或者流化载解所需热量都不超过1001 < go Dynamotive E的化床气)实现热量的传递,能量利用效率较低,大部分研究小试装置上的能量衡算表明,生产1kg生物油所需提都表明,单独采用副产物燃气为热解供热是不够的,而供的全部热量为2.5MJ閂。生物质快速热解一般得到单独采用焦炭供热在部分热解工艺和装置上能够满足50%-75%的生物油,其余产物为焦炭和燃气,每kg生能量需求,也有部分热解工艺和装置需要同时使用焦物油热解得到的焦炭和燃气的总能量大于其热解所需炭中国煤化工的热量。由此表明,完全可以利用热解副产物来为生物于鼓泡流化床反应器质热解提供能量,从而实现自热式的热解液化。的CNMHG,主要采用燃气并补热解副产物燃烧向反应器供热的方式对热解过程充少量天然气作为热解热源,焦炭作为一种副产品出有很大影响,直接将翮产物燃烧得到的高温烟气送人售。试验表明,燃气可以提供热解所需的75%的热量反应器供热是不太适宜的。主要原因如下:两种副产物采用气体燃烧的供热方式最大的优点在于燃烧的组织综述文章( ReviewseviewScience& Technology Review 2007 Vol 25 No, 21(Sum No. 243)比较容易。最理想的供热方式则是利用焦炭和燃气共|CPER、芬兰ⅥTT等也都开展了研究。循环流化床技同燃烧提供能量,其工艺过程如图1所示。鼓泡流化床术的最大优点在于反应器的处理能力较大,对原料粒径的工作特点是砂子留在反应器中而焦炭则能及时被吹要求也不太严格但就目前的研究进展而言,这个工艺反应器,这对生物质颗粒粒径要求比较严格大颗粒不是最好的也还不太成熟如图3所示,理想的自热式的原料经热解后形成的炭粒由于密度较小悬浮在反应热解工艺是,砂子随同焦炭经旋风分离器后进入一个流器上部但又不能被及时吹出砂子由于密度较大主要化床式燃烧室,砂子加热到所需温度后送入液化反应留在反应器中下部,不能对炭粒进行碰撞破碎炭粒器。基于旋转锥和循环流化床反应器的自热式热解T的积聚会引起热解气严重的二次裂解,这是鼓泡流化艺技术难点都在于对砂子的循环和温度的控制。此外床反应器的一个缺点由于砂子的循环量一般都很大,其循环过程的能量消耗以及高温砂子引起的磨损都是必须考虑的问题。鼓泡流化生物质炭+砂子燃砂子生物油循环气循环气生物油图1基于鼓泡流化床反应器的自热式热解工艺图3基于循环流化床反应器的自热式热解工艺Fig. 1 Autothermal pyrolysis technique based onFig 3 Autothermal pyrolysis technique based onbubbling fluidizing bed reactor荷兰BTG开发的基于旋转锥反应器的白热式热解23固体颗粒分离工艺如图2所示,将反应器底部的炭粒和砂子及时引在流化床式反应系统中,一般采用旋风分离器对焦出导入一个流化床式燃烧室,砂子加热到所需要的温炭(或者还有砂秒子)和热解气进行气固分离由于热解过度后进行气固分离然后再喂入旋转锥反应器,从而构程总会产生很多小颗粒炭粒(<10um),而旋风分离器成热量循环。对10μm以下颗粒的分离效率较差(<90%),而且随着装置规模的扩大,旋风分离器的效率会进一步下降,因此只采用旋风分离器的热解系统,得到的初级生物油中必定含有一定量的固体颗粒(主要是炭粒),最高含量烧室可达3%,炭粒的粒径一般为1-200μm(绝大部分小于生物质砂子10μm)。此外,生物质原料中的灰分在热解过程中基本都浓缩在炭粒中,而灰分中含有多种金属元素,因此炭粒中的金属含量是生物质原料的6-7倍。炭粒的存在蔽转锥空气会给生物油的存储和燃烧带来很多不利影响。例如,炭反应器粒在保存过程中逐渐团聚,并吸附一些木质素裂解物形生物油成沥青状的沉淀物,并以催化剂的形式加速生物油的老化;炭粒在燃烧过程中会磨损雾化喷嘴,并难以燃尽,容图2基于旋转锥反应器的自热式热解工艺易使烟气中騵粒非放物超标,出外,灰分中的一些碱金Fig. 2 Autothermal pyrolysis technique based属元中国煤化工成低沸点的化合物rotating cone reactor以液CNMHG等设备的部件上,从而腐蚀这些设备。基于循环流化床反应器的自热式热解工艺,除了加随着近代发动机等的供油系统越来越精密,对燃料拿大 ENSYN以外,其他一些研究单位如希腊CRES和的洁净性要求越来越高,必须严格控制生物油中的固体72eview综述文章( Reviews车心2颗粒含量。然而由于炭粒对木质素裂解物的吸附作用,气的温度已经降至露点温度以下,胶质颗粒还需要在使得常规冷态生物油过滤很难进行。解决方法一般有和固壁或液滴接触的情况下才能凝结收集,在流化床两种,一种是在冷态过滤情况下添加甲醇等助剂对生式热解系统中,大量流化载气的使用极大地稀释了热物油进行稀释,但该方法仍不可避免地会损失部分生解气给胶质颗粒的收集带来更大的困难;②冷凝速率物油组分;另一种是直接对经过旋风分离器后的热解对生物油的品质有很大影响在早期的研究中仅采用气进行高温气体过滤。高温热解气过滤器和静电除尘降膜冷凝(即间壁式冷凝)的热解装置,由于降膜冷却器等仪器都显示出了很好的过滤效果,但是静电除尘速度较慢所获得的生物油出现了水相和油相的分离,由于投资和运行成本都比较昂贵,一般不太可能应用水相部分含有大量的水而基本无法应用,油相部分黏于规模不大的热解装置。度太大也很难应用;③热解气中含有很多低沸点的组高温热解气过滤器一般以烧结金属或多孔陶瓷为分,如甲醛、乙醛、羟基乙酸、乙二醛、丙酮、甲醇等组分材料,影响过滤效果最重要的两个参数是过滤温度和的沸点都低于70℃,因此冷凝温度定程度上决定了气相滞留时间,最佳的过滤温度为热解气的露点温度,!生物油的收率低于该温度时热解气会发生部分冷凝而堵塞过滤器目前,最适合生物油冷凝的方式是喷雾冷凝与降高于该温度时热解气二次裂解严重从而使生物油产率|膜冷凝相结合的冷凝方式叫,即:先以成品生物油作为显著降低。由于生物质热解气是一种复杂的多组分混冷凝液,使之雾化后直接喷洒到高温热解气中,细微的合气体对其露点温度的预測和測量都比较困难,而且冷凝液直接与热解气接触,胶质顆粒和生物油液滴相在流化床式的热解系统申,热解气还受到流化载气的「接触后被收集,热解气迅速降温从而抑制聚合和缩聚稀释,一般最佳过滤温度只能通过实验来确定。NREL等反应的发生;然后再采用降膜冷却将冷凝产生的热和T等开展的高温热解气过滤试验都表明,经过高量透过液膜被冷凝管另一侧的冷却水带出冷凝器,同温过滤的生物油灰分含量小于001%,碱金属含量不时让低沸点的组分在液膜气液界面进一步发生冷凝。超过10ppm9目前这种冷凝方式已经基本被确认,对热解气中可冷高温热解气过滤目前还没有实现大规模应用,主凝部分的冷凝效果很高。设计这种冷凝器的关键在于要问题如下。合理地匹配喷雾冷凝和降膜冷凝的过程:首先冷凝速1)如何有效地去除过滤器中的积炭。对于普通的度的快慢决定了热解气发生聚合和缩聚反应的程度,袋式除尘器,一般釆用振动的方式使固体颗粒脱落移故一定程度上决定了生物油的收率与品质;其次,生物除,生物质热解气过滤器在分离炭粒的同时,炭粒会吸油本身也是一种不稳定的液体,其雾化液滴在与高温附一些胶质颗粒或木质素裂解物形成积炭,导致采用热解气接触之后升温会使老化反应加快。生物油的变振动的方式去除积炭较为困难,而且随着运行时间增性温度约为80℃,而超过100℃后生物油则迅速恶化。长积炭越多清除也越困难;燃烧是另一种清除积炭因此在喷雾冷凝过程中,增加冷凝液体的流量显然对的方式,但炭粒燃烧后会残留灰分在过滤器中灰分的快速降低热解气温度和控制成品油温度升高有利:但存在会加速过滤器的结炭。另一方面,过多冷凝液进入降膜冷凝阶段会增大液膜2)如何降低热解气的二次裂解,避免生物油产率的厚度,从而增加降膜冷凝的负荷如果降膜冷凝效果大幅下降。热解气在过滤器中不可避免地会发生二次太差,不仅低沸点组分不能得到充分冷凝而使生物油裂解,而且随着过滤器表面结炭炭粒特别是灰分中的的收率降低,而且用作冷凝液的生物油长时间处于较些金属元素会对热解气的二次裂解起催化作用,不高温度也会加剧老化。仅降低了生物油的产率而且部分缩聚反应还会生成大由于热解气组分的复杂性,对其冷凝过程的传热分子物质粘附在过滤器表面,从而增加了清理过滤器传质特性目前还少有研究,从而使得冷凝器的设计都的困难。是依据经验而定,缺乏理论指导,谈不上对热解气进行24生物油收集有选择性的冷凝。对于以得到液体燃料为目的的冷凝生物质热解气并不是纯的气相组分,其中含有很如果能实现一部分水分和轻质组分从生物油中分离,多小粒径的胶质颗粒,类似于烟;热解气的组分非常复生物杂,与纯物质在一定压力下具有单一的冷凝温度不同,的流中国煤化工在处理量为20kgh过调整冷凝器的温度多组分气体冷凝是在一个温度范围内进行的;此外热(降膜CNMHG,最多可以太除23%解气又是一种非热力学平衡产物,在冷凝过程中会发的水分并损失9%的轻质组分,这些组分收集在下一级生一系列聚合和缩聚反应形成大分子物质。热解气的的除雾器中,而由此得到的生物油刺激性气味减弱、热这些特性给其冷凝过程带来了很多困难:①即使热解值增加闪点变大稳定性提高。eview综述文章( Reviews3环境、安全和健康问题作服等。此外,由于生物油组分的多样性,很有可能有些人3.1生物油生产过程中可能会引起的环境污染会对某些特定的组分过敏这也是需要注意的问题之自热式热解液化以生物质为原料,最后得到产物33生物油的存储要求生物油,以及焦炭燃烧剩余的灰分,同时可能还有部分生物油的腐蚀性和不稳定性是其存储所需要考虑剩余的热解可燃气。如果热解过程中的各个技术环节的两个基本问题。生物油的pH值一般为24酸度为都能得到很好的控制,则整个过程将不会引起任何环50-00 mg(KoH/g,会对一些普通的金属材料如铝、碳境污染。钢等产生强烈的腐蚀,耐生物油腐蚀的材料主要包括在实际生产过程中,可能会引起污染的操作环节不锈钢等金属材料以及各种聚合物如聚乙烯、聚丙烯和如下。聚酯等。生物油是一种非热力学平衡产物,在保存过程1)物料干燥过程巾挥发分的析出污染中各组分之间会发生一系列聚合或缩聚反应,此外空气采用副产物燃烧尾气对物料进行干燥,由于尾气中的氧气也会参与生物油的老化反应。生物油的老化导温度一般还较高如果直接用来干燥物料,可能会引起|致其黏度逐渐增大最后出现水相和油相分离,从而影局部温度过高,导致生物质挥发分析出如半纤维素在响其使用。一般而言生物油应该在室温下存储于密封250℃左有会发生降解,析出的挥发分进入大气而污染的不锈钢或聚合物制成的容器中并避免阳光直射。环境,其解决方法是对尾气进行降温,例如先用来预热由于生物油稳定性较差,一般要求生物油新制取流化载气,或直接在尾气中混入空气后应尽快使用,但如果需要长时间保存(如3个月以2)炭粒燃烧后的固体颗粒物污染上),最好采用添加甲醇等助剂来提高生物油存储的稳由于热解过程会产生很多小颗粒的炭粒,在燃烧定性,添加量一般为10%。甲醇可以在生物油新制取室中很难燃尽,而且炭粒燃烧后的灰分颗粒粒径较小、后立刻加人,也可以作为喷淋冷凝液对热解气进行降分离困难,因此在炭粒燃烧过程中,很容易产生小粒径温,这有两大好处:甲醇的受热挥发有利于热解气的迅的固体颗粒物并进入大气,其解决办法是采用高效分速降温;甲醇和热解气的高温接触过程中会和一些活离器(如袋式除尘器等)进行分离性基团发生酯化等反应,从而得到一些比较稳定的组3)燃气中夹带的部分低沸点组分以及胶质颗粒物分。但由于甲醇的沸点比较低,其蒸气在降膜冷凝阶段的污染的完全收集有一定的困难如果热解过程有多余燃气,这部分燃气可作为一当采用含有提取物的各种农林废弃物为原料制取种很好的气体燃料用于发电等场合,但是生物油冷凝生物油时,由于提取物和生物质的3种主要组分(纤维过程很可能对部分低沸点组分特别是胶质颗粒的收集素、半纤维素和木质素)裂解产物的性质完全不同,所不完全部分低沸点酸会对燃气应用设备产生腐蚀而得到的生物油容易发生相分离,提取物由于密度较小胶质颗粒对人体有危害,其解决办法是在冷凝器后设会形成上层液体,但这种相分离在室温下是不太彻底个专门的除雾器,用以净化燃气的,在存储过程中逐渐明显。因此对于含有提取物的生2生物油的毒性物油在存储过程中还需要对提取物进行分离。生物油的毒性是由其化学组成所决定的,反应条件是影响生物油化学组成的关键因素。研究表明,随着4生物质热解液化技术的发展前景反应温度和气相滞留时间的增加,生物质热解所得到生物质热解液化技术对原料适应性强,且不存在的生物油的毒性就越强,但一般在获取最大生物油产技术上的瓶颈问题生物油生产成本也较低。我国每年率的反应条件下,生物油中的有毒物质含量较少。目前可利用的各类生物质原料总量不低于10亿t,若其中对生物油接触危险性的研究结果表明:①生物油对眼20%被用来热解制取生物油,则一年至少可以获得1亿晴有强烈的刺激性;②吸入或摄入高浓度的生物油会多t生物油,约合400万t油当量的液体燃料,由此每对呼吸系统和消化系统有伤害;③生物油不会渗透进年可为国家减少4000万t的石油进口。北美和欧洲的入皮肤破坏组织,但长时间直接接触生物油会导致皮些政策研究中心对生物油应用前景的研究表明,即肤色素蜕变。对生物油致突变、致癌、致畸胎、破坏免疫使中国煤化段生物油替代重油和系统、诱导肿瘤等特殊毒性的研究目前还不明确:有研天价格上的竞争力,而究显示生物油具有诱变性,也有研究表明生物油不会且CNMHG石燃料相比可减少CO2引起诱变或染色体的变化口。排放800kg,环保效益显著。从长远角度来看,生物油针对生物油可能存在的毒性在和生物油接触过程中可以作为一种化工原料从中提取高附加值的化学品应该釆取一定的保护措施如戴手套和眼睛防护镜穿T.经过精制提炼后还可以作为内燃机燃料。74eview综述文章( Reviews)参考文献( References)production of fuels and chemicals[1] BRIDGWATER A V Principles and practice of biomass fastpyrolysis processes for liquids[J] Journal of Analytical and [8] OASMAA A, SIPILA K, SOLANTAUSTA Y, et al.QualityApplied Pyrolysis, 1999, 51: 3-22.provement of pyrolysis liquid: Effect of light volatiles on[2 BRIDGWATER A V, PEACOCKE G V C. Fast pyrolysisthe stability of pyrolysis liquids [J]. Energy Fuels, 2005processes for biomass []. Renewable and Sustainable19:2556-2561Energy Reviews, 2000, 4: 1-739]SCAHILL J W, DIEBOLD J P, FEIK C. Removal of residual[3 BRIDGWATER A V. Biomass fast pyrolysis []. Thermalchar fines from pyrolysis vapors by hot gas filtration [cl/Science,2004,8:21-49Developments in Thermochemical Biomass Conversion4]何芳,易维明,徐梁,等,应用同步热分析仪确定小麦秸秆London,1997,253-266.热解需热量[J]农业工程学报,2005,21(8)122-125[10] OASMAA A, CZERNIK S. Fuel oil quality of biomassHE Fang, YI Weiming, XU Liang, et al. Caloricpyrolysis oils: State of the art for the ender users [J]requirement determination of biomass pyrolysis usingEnergy&Fues,19913:914-921simultaneous thermal analyzer [ J. Transactions of the1朱锡锋,郑冀鲁,陆强,等,生质热解液化装置研制与试cSAE2005,21(8):122-125验研究[J]中国工程科学,2006,8(10):89-93Fast pyrolysis of the bagasse to produZHU Xifeng, ZHENG Jilu, LU Qiang, et al. Developmentbio-oil fuel for power generation [J]. International Sugarof biomass pyrolysis set and its experimental researchJourna,2001,103:259-263[J]. Engineering Science, 2006, 8(10): 89-93[6]WAGENAAR B M, VENDERBOSCH R H, CARRASC J, et: [12] DIDBOLD J P. A review of the toxicity of biomass pyrolysisal. Scaling -up of the rotating cone technology forliquids formed at low temperatures [R]. NREL-TP-430biomass fast pyrolysis [C] 1st World Conference on22739, Technical Report, USA, 199Biomass for Energy and Industry, Sevilla, Spain, 2000: [13] DIDBOLD J P, CZERNIK S. Additives to lower and1514-1518stabilize the viscosity of pyrolysis oils during storage[j][7] LAPPAS A A, SAMOLADA M C, IATRIDIS D K, et alEnergy& Fuels,1997,1:1081-1091Biomass pyrolysis in a circulating fluid bed reactor for the(贵任躺辑朱宇)“十“+·+“+“++“+“+·+“+““十“+““中·““十+“++“十十“++“++#十“+H+十“+十学术动态学术勃态2007中国科技期刊发展记坛叶笃正全球变化剩学奖”在航州举行征集2007年度候进人10月25日-26日,2007中国科技期刊发展论坛在杭州“叶笃正全球变化科学奖”瑆辜会现面向全球华人征集+陛重举行。论坛主题是“科技期刊发展与国末创新体系建该奖项2007年度侯选人。被推荐人需满足下列所有条件才设”。中国科学院院士、中国科协常委陈运秦,浙江省科协党能成为有效侯选人↑组书记、副主席各善增出席论坛并在开襄式上致辞。1)出生在中国大陆、台湾、香港和澳门的华人,年龄在陈运泰首先代表中国科协学术与学会工作专门委员会向55周岁以下;007中国科技期刊发展论坛的开幕表示热烈祝贺。他强调2)过去10年内公开发表的科学研究成果,在全球变科技期刊是我国出版事业的璽要组成部分,是我国科技事业化科学領域具有重大影嘣,为国内外学术界所公认扌中的重要环节,承担着传播科学知识,积系科华文化,促进该奖项受奖人产生过程,既面向国内外公开征集候透人,同时也请有关专家推荐侯选人;至少得到2名国内外专+价、学术生态建没、知识创新、人才培养等重要功能。国家新家(教没、研究员)推荐的入员才能成为有效候选人闻出版总署原署长、中国期刊协会会长石峰,国家科技部请于2007年9月1日至12月1日通过信函或电子邮+↑基础研究司司长张先恩,中国科学院院士、渐江大学校长杨件向“叶笃正全球变化科学奖”基金理事会提交推荐书卫等专家作了“我国科技期刊的创新与发展”、“我国科技发中国煤化工40号楼中国科学浣大展与科技期刊战略研究”、“研究型大学的期刊论文发展战域气候-环境重点实略”的主题报告,受到与会代表的热烈欢逻。CNMHG科技期刊出版界400余名专家学者与部分国际著名科邮编:100029技期刊组织的代表参加了本次论坛。电子信箱:yxd@ tea. ac cn(中国科协学会学术部供稿)联系人:延晓冬

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