生物质能源利用讲解.ppt

生物质能源应用简介;内容提要;1 生物质能;1.2 生物质能的转化利用技术;2 生物质固硫型煤技术;2.2 生物质固硫型煤燃烧特性;3 生物质热解与直接液化技术;3.2 生物质热解技术;2）生物质热解的原理 包括分子键断裂，异构化和小分子聚合等反应。 3）影响生物质热解的因素 a.热解的最终温度：木炭产量随温度升高逐渐降低 木醋酸组成在270-400 0C变化较大，〉4000C变化不显著。 b. 升温速率：加热速率加快，木炭产量下降，焦油产量增加，最大可达80%的生物原油产率 c. 压力：在1.33Pa的真空下热解，不释放热量，3.15MPa热解，放大量的热。 d. 含水率：含水率过高，热解所需时间较长。较干的木材热解会放热较快，降低木炭产量 　 e. 木炭的形态：沿纤维方向的热导率比纤维垂直方向的热导率大。 f. 反应的气氛：采用过热蒸汽处理，可得到酸率8%。 ;3.4 生物质快速热解技术;3.5 生物原油的燃料特性及应用;工艺： 1）一步法催化加氢液化技术 由德国开发，连续液化（由反应器、热分离器和冷却器组成），生物质颗粒与催化剂和循环油混合，反应在20MPa氢分压和380 0C下进行约15 min，进入气相的液体产品在热分离器中快速蒸馏，塔底重油用作循环油，其余液体产物冷却到室温后得到沸程60-360 0C的油品，其中99%为正己烷可溶物。 2）水中液化 日本开发，间歇反应器，以He为载气，反应温度为250-400 0C，催化剂为碱金属的碳酸盐，产油率为50%（采用发酵残渣为原料）。 Na2CO3+H2+2CO----2HCOONa+CO2 2C6H10O5+2HCOONa---2C2H10O4+H2O+CO2+Na2CO3 3）煤与生物质共同液化 可降低煤的液化温度，增加低分子量的戊烷可溶物，生物质与煤相互作用机理不明。 液化油的性质： 高黏度、高沸点的酸性物质;4 生物质气化技术;4.3　气化的分类;4.5　生物质燃气净化;5 生物燃料; 对于含有游离脂肪酸、聚合物及分解物等杂质的高酸值油质进行酯化前，需进行预处理。两种方法： a. 物理精炼 将油脂---水化或磷酸处理---脱出磷脂及胶质---预热脱水、脱气—加入过量蒸汽---蒸出游离酸 b. 甲酯预酯化 油脂—脱磷脂及胶质—脱水—加入乙醇+??性催化剂---游离酸声称甲酯 3）生物柴油的燃料特性;5.3　生物燃料乙醇;2）无水乙醇的制备 f. 加盐脱水法 向乙醇中加入CaCl2或KCl等，改变其平衡状态，使共沸点消失。 g. 有机物吸附脱水法 应用多糖物质，淀粉、玉米粉、纤维渣等作吸附脱水剂。 h. 离子交换脱水法 用离子交换树脂作为吸附剂。;2）甲醇生产工艺 生物质---合成气的制造----合成气净化---甲醇合成---甲醇精馏 两类催化剂： ZnO-Cr2O3为基础的改良氧化物系统催化剂，反应压力34MPa, 温度 320-380 0C，转化率12-15%。 CuO-ZnO/Al2O3的二代催化剂，反应压力2-5 MPa，温度250-260 0C。 3）甲醇转化制汽油 由美国Mobile公司开发，ZSM-5分子筛为催化剂，使甲醇脱水、低聚和异构化转化为汽油，可得到含量40%，辛烷值为95的无氮、无硫汽油。 CH3OH+H2O—CH3OCH3---脂肪烃、环烷烃、芳香烃。 4）甲醇的应用 汽油添加剂、燃料电池、化工原料。 ;1）二甲醚性质 CH3OCH3，低毒，具有麻醉作用，是汽油柴油的有力竞争者。 2）生产工艺 甲醇脱水法 b. 合成气合成 ;6 生物质能开发利用技术展望;6.2　生物质燃料将部分替代化石燃料;6.4　能源植物生产赋予农业新的内涵;谢谢大家！