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CaO伴随生物质热裂解制油同时脱氧的小型流化床实验研究
随着能源需求的日益增长，在人类历史上，不断出现了各种新的能源形式。其中，生物质能是一种与化石燃料相比较具有巨大潜力的、非常重要的能源形式。生物质能源利用的方法有很多，包括生物质热裂解制油，这是一种非常有效、原理简单的生物质能源利用方式。本文将会介绍小型流化床实验研究中的CaO伴随生物质热裂解制油同时脱氧的研究进展。
一、生物质热裂解制油原理
生物质热裂解制油是指将生物质原料加热至一定温度下，在缺氧或无氧条件下，生物质分解为气态、液态和固态产物的过程。其中液体产品即生物油，是可以直接作为燃料或用于替代石油燃料的。热裂解制油技术包括各种高温、高压、催化等附加物的技术，可通过优化参数、比较流程等方式来实现。类似的技术已经发展到了商业化水平，并且在其他反应体系中也得到了广泛研究。
二、CaO的作用
CaO（氧化钙）在催化裂解反应中有以下几种作用：
1.焦碳污染防止：焦碳的生成不仅会妨碍催化剂的表面反应活性，还会填塞管道或反应器，降低反应物分子的可进性和反应速率。
2.活剂防止：活剂的形成会导致反应堵塞、热耗和催化剂中毒等影响，因此需要对活剂做出一些相关的处理。
3.CO2和H2O活化：在裂解直接进行的情况下，其反应通常被划分为表面反应和内部反应两种过程，因此催化剂必须发挥催化作用，促进二者的直接反应。
4.产品选择性：CaO催化剂能够筛选出较大分子量的前驱物，以及减少产生大量深层裂解产物等。
5.降低催化剂的生产及使用成本：相比较于其他催化剂，CaO可以通过更为简单的化学反应合成，而且寿命也更长，使用成本更为低廉。
三、小型流化床实验研究
1.实验方法
在实验中，使用的生物质为桦木，它是一种常见的植物，但也可以使用其他种类的生物质作为原料。流化床的直径为6.8cm，床高2.5cm。实验步骤如下：
（1）重复称取5g原料物质（桦木）；
（2）称取1.5g的催化剂CaO；
（3）将5g的原料物质与1.5g的催化剂混合，放入流化床中；
（4）调节蒸汽流量和反应温度，实验反应温度为525℃，反应时间为30分钟，流体化床速度为热裂解脱除技术的最优速度。
（5）收集和分析产物。
2.实验结果
在流化床中加入CaO作为催化剂后，通过生物质热裂解制油反应产生的生物油挥发性较强、可燃性较高，显示出良好的燃烧性能。通过实验可以得到以下结论：
1.CaO先脱除了生物质中的氧化物质，并在剧烈的反应过程中促进碳氢化合物的桥接；
2.超过525℃时，产物由流化床发射，形成具有高能量含量的液体油；
3.在流化床中加入CaO可改善生物质热裂解制油反应的效率，并广泛应用于生物质热裂解制油反应中。
四、结论
本文介绍了小型流化床实验研究中CaO伴随生物质热裂解制油同时脱氧的研究进展。研究结果表明，在热裂解反应中，CaO催化剂能够提高生物质的分解效率，产生较高能量含量的液体油。因此，CaO催化剂在生物质能使用中具有很大潜力。今后应进一步开展相关研究，以更好地促进生物质能利用的发展。