生物质热裂解制油的动力学及技术研究.pdf

燃烧科学与技术
第8卷(2002)第2期Vol.8(2002)No.2
JOURNALOFCOMBUSTIONSCIENCEANDTECHNOLOGY

生物质热裂解制油的动力学及技术研究1X

王树荣,廖艳芬,骆仲泱,董良杰,周劲松,陈玲红
谷月玲,方梦祥,岑可法
(浙江大学能源清洁利用与环境教育部重点实验室,杭州310027)

摘要:在不同升温速率下对水曲柳原料在300～1200K范围内进行了热重分析试验,试验显示生物质热裂解随
温度升高经历五个不同阶段。采用微商法和积分法对其主体阶段的分析得到相互一致的结果:活化能为101.4kJ/
mol、指数因子为1.22×107s-1的一阶一步动力学模型。在所开发的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制油系
统上对生物质进行热裂解试验,得出了温度、粒径、停留时间和木种等几种最为重要的参数对热裂解制油的影响规
律,并在773K左右成功制取出产率高达60%的生物油,同时用色质联机分析(GC-MS)技术对所制取的生物油进
行了初步分析。

关键词:生物质;反应动力学;热裂解;生物油
中图分类号:TK6文献标识码:A文章编号:1006-8740(2002)02-0176-05

KineticResearchonPyrolysisofBiomassforBio-oilProduction

WANGShu-rong,LIAOYan-fen,LUOZhong-yang,DONGLiang-jie,ZHOUJin-song
CHENLing-hong,GUYue-ling,FANGMeng-xiang,CENKe-fa
(CleanEnergyandEnvironmentEngineeringKeyLabofMinistryofEducation,
ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)

Abstract:TGexperimentsonManchurianAshwerecarriedoutin300～1200Katdifferentheatingrates.The
testsshowedthebiomasswaspyrolyzedthroughfivedifferentstagesastemperatureincreased.Kineticparameters
wereobtainedinaccordancewithdifferentmethods.Aone-orderandone-stepkineticmodelwasproposed,with
activationenergyof101.4kJ/molandpre-exponentialfactorof1.22×107s-1.Extensiveexperimentsweredoneon
afluidizedbedflashpyrolysisreactortostudytheeffectofoperatingparametersonbiomasspyrolysisbehavior.A
bio-oilyieldupto60%wasobtainedatatemperatureof773K.GC-MSanalysiswasalsocarriedouttoidentify
thecompositionofbio-oil.

Keywords:biomass;reactionkinetics;pyrolysis;bio-oil

生物质热裂解制油技术能将丰富的低品位生物质力,也使丰富的生物质能得到充分利用,有利于缓解我
能转化为高品质的燃料油和化工原料,受到世界各国国农村用油紧张局面,解决这些地区用电用能问题,大
的广泛关注。加强生物质热裂解制油技术的开发利用,大改进中国农村地区能源短缺局面,促进当地经济发
有利于减轻世界石油资源分布不均对我国发展的压展,保证农村社会经济的稳定发展,这对于我国的可持

X收稿日期:2000-11-13。

基金项目:国家自然科学基金(50176046)、(29976039),国家杰出青年科学基金(50025618),国家重点基础研究专项经费资助项目

(2001CB409600)。

作者简介:王树荣(1972-),男,博士,副教授。E-mail:[e-mail]。
2002年4月王树荣等:生物质热裂解制油的动力学及技术研究·177·

续发展具有十分重要的战略意义。验结果。在升温速率一定的情形下,随着原料温度升
高,生物质的热裂解经历了几个不同的阶段。如图1b
1生物质热重分析
所示,生物质热失重主要可分成五个区域:第一区域是

本文采用SinkuRikoTGD-5000型差示热重分从室温开始到T0的部分,在该区域中生物质性质基本

析仪,在