桉树木悄热裂解制生物油的研究

摘要

生物质能作为可再生能源，对其综合开发利用有助于解决能源短缺和环境污染问题。生物质热裂解技术可以将生物质能转化为高品质的燃料或高附加值的化工产品，有利于缓解我国能源短缺，提高生物质能的利用效率，改善我国以化石燃料为主的能源生产和消费结构。
　　 本研究根据生物质热裂解的相关技术和原理，自行设计了一套小型的生物质热裂解系统，该套系统包括了进料部分、反应器部分、产品收集部分、测试与控制部分、惰性气体供应部分等五大部分组成。
　　 利用自行设计和研制的小型生物质热裂解反应器，以桉树木屑等生物质为原料，对生物质热裂解进行了实验研究。分析了生物质快速热裂解过程中反应温度、升温速率、给料速率等主要参数对生物油产率的影响规律，并探讨了这些因素的影响机理，为今后生物质热裂解制取生物油技术的应用奠定了基础。
　　 结果表明，提高热解温度能缩短生物质颗粒在低温的停留时间，降低生物质炭的生成，从而提高生物油的产率。在一定范围内提高进料速率，可提高生物油的产量；随着进料速率的增加，生物炭产率有逐渐增加的趋势。当热裂解温度为500℃，进料速率为300g/h时，桉树木屑生物油的产率可达40％（W/W）。
　　 采用气质联用(GC-MS)对桉树木屑为原料的生物油成分进行了分析。结果表明，桉树木屑生物油是一种成分复杂的的混合物，含氧量较高。桉树木屑生物油的主要组分包括有机酸和酮类，其中乙酸含量占37.2%，羟基丙酮占10.9%。生物油经过精制加工可得到高品质的生物燃油，结合生物质热解气、生物质炭的利用，可实现生物质综合能源化利用。本研究为利用桉树热解制生物油应用技术的开发提供了依据。