生物质热裂解技术.ppt

生物质热裂解过程的影响因素

1.温度的影响低温、长滞留期的慢速热裂解主要用于最大限度地增加炭的产量闪速热解温度在500℃～650℃范围内,主要用来增加生物油的产量温度高于700℃的闪速热裂解，主要用于生产气体产物。2.生物质物料特性的影响：生物质种类、粒径、形状及粒径分布等特性热裂解过程中受传热和传质控制，粒径是影响热裂解的主要参数之一3.反应条件的影响：固相和气相滞留期、裂解压力、升温速度4.催化剂的影响：第24页，共56页，星期日，2025年，2月5日常见的热裂解反应器第25页，共56页，星期日，2025年，2月5日生物质炭化是生物质在炭窑或烧炭窑中，通入少量空气进行热分解制取木炭的方法。木材干馏是将木材原料放置于干馏釜中，隔绝空气热裂解制取乙酸、甲醇、木焦油抗聚剂、木馏油和木炭等产品的方法。生物质烧炭和干馏的主要原料为薪炭林、森林采伐剩余物（枝、根）、木材加工剩余物（木屑、树皮、板皮）、林业副产品的剩余物（果壳、果核）、稻壳以及生物质压缩成型的棒状或块状燃料。6.2生物质炭化技术第26页，共56页，星期日，2025年，2月5日6.2.1生物质炭化设备烧炭在我国已有2000多年的历史，常见的炭化设备：炭窑、移动式炭化炉、果壳炭化炉、流态化炉。第27页，共56页，星期日，2025年，2月5日6.2.1生物质炭化设备第28页，共56页，星期日，2025年，2月5日6.2.1生物质炭化设备特点：第29页，共56页，星期日，2025年，2月5日6.2.1生物质炭化设备第30页，共56页，星期日，2025年，2月5日6.2.2炭化工艺技术类型木炭制取的主要方法：堆烧法（欧美国家常用方法），窑烧法（我国常用方法），炉烧法。1.堆烧法：程序：将炭原料竖立或横放在垫木上，上铺一层小树枝或柴草，再用黏土覆盖密封，同时修筑一排烟口或装一根排烟管，然后点火烧制。烧炭过程中，要注意供给的空气量。出炭率：硬木原料20%~35%，软木原料14%~18%。比利时兰姆比奥特公司利用立式干馏釜进行连续生产。由于这种大规模生产投资强度大，限制了在发展中国家的应用、推广。第31页，共56页，星期日，2025年，2月5日2.窑烧法：程序：烘窑、缺氧闷烧、闷窑。出炭率：黑炭15%~20%，白炭比黑炭少1/4~1/3。现状：发展中国家许多地方使用最简易的烘窑，用土覆盖木柴或将木柴放入地坑内。这种窑不仅炭化过程缓慢而且效果和质量都很差。用窑烧法烧制木炭，其木炭的质量和产量与操作水平关系很大。如果控制不好，火候太过，炭产量减少；若火候不足，会烧出夹生炭。6.2.2炭化工艺技术类型第32页，共56页，星期日，2025年，2月5日3.节柴烧炭炉：节柴烧炭炉由砖砌成，烧炭同时可以利用产生的热量取暖或烧水。结构：由炉盖、炭化室、燃烧室、火山墙、迎风墙、烟囱、炉门等组成。程序：装料、缺氧闷烧、闭炉和出炭。6.2.2炭化工艺技术类型第33页，共56页，星期日，2025年，2月5日4.可移出式烧炭炉：结构紧凑、操作容易、移动方便、出炭率高，炭质较好、劳动强度和受季节影响小。结构：上炉体、下炉体、烟道、风孔、炉盖、点火架、炉栅。出炭率：25%~30%。6.2.2炭化工艺技术类型第34页，共56页，星期日，2025年，2月5日木材干馏工艺包括：木材干燥、木材干馏、蒸汽气体混合物的冷凝冷却、木炭冷却和供热系统五部分。原料的含水率低于20%。干馏产生的蒸汽气体混合物在焦油分离器或列管冷凝器中进行冷凝冷却。6.2.3木柴干馏的工艺流程第35页，共56页，星期日，2025年，2月5日6.2.3木柴干馏的工艺流程内热式：木材通过载热体进入釜内与木材直接接触的加热方式。外热式：热量通过釜壁传给木材的加热方式。【内热立式干馏釜】第36页，共56页，星期日，2025年，2月5日【内热立式干馏釜】干馏过程：用不凝性气体燃烧产生的热烟气作为载热体，在初期或干馏釜内产生的不凝性气体量不足时，可燃烧煤气或添加重油。随着炭化进程，木材不断下移，干馏釜的下部送入冷的不凝性气体，用以冷却木炭，可回收部分热量，木炭经卸料阀门卸入提升机的料斗中，送入木炭库，冷却木炭后的热气体经风机引出送往燃烧炉，多余的气体送锅炉车间。6.2.3木柴干馏的工艺流程第37页，共56页，星期日，2025年，2月5日【内热立式干馏釜】干馏过程：③干馏所产生的蒸汽气体混合物与载热体一起，从顶部出口管引出，在通过木材干燥区时，由于蒸发水分消耗许多热量，出口处蒸汽气体混合物的温度只有125℃左右，这些气体首先进入前冷凝器，然后进入串联