稻壳快速热解制取生物质油的试验研究

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.07.015

化工进展 ›› 2016, Vol. 35 ›› Issue (07): 2041-2045.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.07.015

稻壳快速热解制取生物质油的试验研究

余阳阳¹, 李洪亮^1,2, 鲁志远¹, 刘利平^1,2, 白净^1,2, 陈俊英^1,2

1. 郑州大学化工与能源学院, 河南郑州 450001;
2. 生物质炼制技术与装备河南省工程实验室, 河南郑州 450001

收稿日期:2015-12-04 修回日期:2015-12-28 出版日期:2016-07-05 发布日期:2016-07-05
通讯作者: 李洪亮,副教授,研究方向为生物质清洁能源。E-mail:lihongliang@zzu.edu.cn。
作者简介:余阳阳(1990-),男,硕士研究生。

Experimental study on the fast pyrolysis of the rice husk for
bio-oil production

YU Yangyang¹, LI Hongliang^1,2, LU Zhiyuan¹, LIU Liping^1,2, BAI Jing^1,2, CHEN Junying^1,2

1. School of Chemical Engineering and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan, China;
2. Engineering Laboratory of Henan Province for Biorefinery Technology and Equipment, Zhengzhou 450001, Henan, China

Received:2015-12-04 Revised:2015-12-28 Online:2016-07-05 Published:2016-07-05

摘要/Abstract

摘要： 目前生物质快速热解高温热解气主要利用间壁式冷却器进行冷凝,容易造成冷却管道的结焦堵塞问题,本试验根据流化床稀相输送特点、生物质的热解特性以及生物质油的冷凝收集特点,设计了生物质快速热解反应装置,改进生物质物快速冷凝系统,以稻壳为原料进行快速热解制取生物质油的试验研究,分别考察单因素反应温度、流化气量以及进料速度对生物质油产率的影响。试验表明:稻壳热解气能够快速顺利地得到冷凝,反应系统能够连续顺利运行,随着反应温度、流化气量、进料速度的增大,生物质油的产率都呈现先增大后减小的趋势。另外对产出的生物质油用气质联用设备进行了成分分析,得出了生物质油的主要成分,其中酸类、酮类、脂类以及酚类的含量相对较高。

关键词: 快速热解, 生物质油, 流化床, 稻壳

Abstract: Currently, the condensation of bio-oil mainly is using the partition wall type cooler, which however can cause the coking of bio-oil and block the gas pipeline. According to the characteristics of dilute phase transport in fluidized bed, biomass pyrolysis and bio-oil condensate, a fast pyrolysis reactor with an improved bio-oil condenser was designed to pyrolyze the rice husk to prepare bio-oil. Experiments were conducted to study the factors affecting the yield of bio-oil such as reaction temperature, fluidizing gas flow and feeding rate. The result showed that the whole reaction device could run normally for a long time, and the bio-oil could condense rapidly, but the yield of bio-oil was increasing and then decreasing with the increase of reaction temperature, fluidizing gas flow and feeding rate. In addition, the bio-oil was collected and analyzed by GC-MS, and the contents of acids, ketones, esters and phenols were found relatively high in the bio-oil.

Key words: fast pyrolysis, bio-oil, fluidized bed, rice husk

中图分类号:

余阳阳, 李洪亮, 鲁志远, 刘利平, 白净, 陈俊英. 稻壳快速热解制取生物质油的试验研究[J]. 化工进展, 2016, 35(07): 2041-2045.

YU Yangyang, LI Hongliang, LU Zhiyuan, LIU Liping, BAI Jing, CHEN Junying. Experimental study on the fast pyrolysis of the rice husk for
bio-oil production[J]. Chemical Industry and Engineering Progree, 2016, 35(07): 2041-2045.

参考文献

[1] 陆强,朱锡锋,李全新,等.生物质快速热解制备液体燃料[J].化学进展,2007,19(7):1064-1071.
[2] 日本能源学会.生物质和生物能源手册[M].北京:化学工业出版社,2007.
[3] 董治国,王述洋.生物质快速热解液化技术研究[J].林业劳动安全,2004,17(1):12-14.
[4] 王琦,李信宝,王树荣,等.生物质热解生物油与柴油乳化的试验研究[J].太阳能学报,2010,31(3):380-383.
[5] BRIDGWATER A V.Review of fast pyrolysis of biomass and product upgrading[J].Biomass and Bioenergy,2012,38:68-94.
[6] 李金花,王超,杨正宇.从生物质直接脱氧液化产物中提取分离酚类化合物展[J].生物质化学工程,2010,44(3):22-26.
[7] 王琦.生物质热裂解制取生物油及其后续应用研究[D].杭州:浙江大学,2008.
[8] 张琦,常杰,王铁军,等.生物质裂解油的性质及精制研究进展[J].石油化工,2006,35(5):493-498.
[9] MAGGI R,DELMON B.Comparison between ‘slow' and ‘flash' pyrolysis oils from biomass [J].Fuel,1994,73:671-677.
[10] BRIDGWATER A V.Principles and practice of biomass pyrolysis for liquids[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,1999,51:3-22.
[11] 王黎明,王述洋.国内外生物质热解液化装置的研究进展[J].太阳能学报,2006,27(11):1180-1184.
[12] 刘康,贾青竹,王昶.生物质热解技术研究进展[J].化学工业与工程,2008,25(5):459-463.
[13] 朱锡锋,陆强.生物质快速热解制备生物油[J].科学导报,2007,25(21):69-75.
[14] BRIDGWATER A V,MEIE D,RADLIEN D.An overview of fast pyrolysis of biomass[J].Organic Geochemistry,1999,30:1479-1493.
[15] JIN Pil Bok,HANG Seok Choi,JOON Weon Choi,et al.Fast pyrolysis of miscanthus sinensis in fluidized bed reactors: characteristics of product yields and biocrude oil quality[J].Energy,2013,60(1):44-52.
[16] 朱锡锋,郑冀鲁,陆强,等.生物质热解液化装置研制与试验研究[J].中国工程科学,2006,8(10):89-93.
[17] ENRIQUE Granada,MIGUEZ J L,LARA Febrero,et al.Development of an experimental technique for oil recovery during biomass pyrolysis [J].Renewable Energy,2013,60:179-184.
[18] ALI Norizan,UEMURA Yoshimitsu,AHMAD Afif,et al.Effect of operation conditions and fractional condensation on pyrolytic products[J]. Journal of the Japan Institute of Energy,2013,92:1014-1020.
[19] 董芃,齐国利,王丽,等.生物质快速热解制取生物质油[J].太阳能学报,2007,28(2):223-226.
[20] 李九如,齐国利.稻壳热解和生物油精制的研究[J].现代化工,2009,29(1):39-42.
[21] 王明峰,蒋恩臣,李伯松,等.稻壳连续热解特性研究[J].太阳能学报,2012,33(1):168-172.
[22] 魏红鸽.农业废弃物热解制油及生物油催化加氢改性研究 [D].南京:东南大学,2010:23-27.
[23] 傅旭峰.生物质流化床热裂解试验研究 [D].南京:东南大学,2009:42-46

稻壳快速热解制取生物质油的试验研究

Experimental study on the fast pyrolysis of the rice husk for
bio-oil production

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	朱薇, 齐鹏刚, 苏银海, 张书平, 熊源泉. 生物油分级多孔碳超级电容器电极材料的制备及性能[J]. 化工进展, 2023, 42(6): 3077-3086.
[2]	范昀培, 金晶, 刘敦禹, 王静杰, 刘秋祺, 许开龙. CaSO₄载氧体在煤气化化学链燃烧中的脱汞[J]. 化工进展, 2023, 42(3): 1638-1648.
[3]	邱沫凡, 蒋琳, 刘荣正, 刘兵, 唐亚平, 刘马林. 气固流化床化学反应数值模拟中颗粒尺度模型研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(10): 5047-5058.
[4]	刘美佳, 王刚, 张忠东, 何盛宝, 高金森. 石蜡基原油直接催化裂解制低碳烯烃新型炼化工艺的开发[J]. 化工进展, 2023, 42(10): 5191-5199.
[5]	沈天绪, 沈来宏. 基于3kW塔式串行流化床差异燃料的化学链燃烧解析[J]. 化工进展, 2023, 42(1): 138-147.
[6]	房科靖, 熊祖鸿, 鲁敏, 黎涛, 陈勇. 垃圾衍生燃料的制备、热转化特性及应用研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(S1): 132-140.
[7]	许瑞阳, 白勇, 司慧, 刘德财, 祁项超. 生物质快速热解流化床反应器气力进料特性[J]. 化工进展, 2022, 41(4): 1742-1749.
[8]	张安东, 李志合, 王丽红, 王绍庆, 梁昌明, 万震. 水相生物油原位汽化-催化重整制氢工艺优化[J]. 化工进展, 2022, 41(3): 1340-1348.
[9]	张雅群, 朱佩, 熊进苏, 孙丽娟, 叶文莹, 孙婧元. 国内外聚烯烃流化床技术专利分析[J]. 化工进展, 2022, 41(10): 5155-5168.
[10]	王亮才, 陈宇, 赵曼淇, 吴杰龙, 王哲, 马欢欢, 周建斌. 稻壳基SiO₂的提取及其含量对铜基摩擦材料性能的影响[J]. 化工进展, 2021, 40(8): 4397-4405.
[11]	朱晓, 沈来宏, 沈天绪, 闫景春. 塔式化学链燃烧反应器系统的气固流动特性[J]. 化工进展, 2021, 40(8): 4144-4151.
[12]	闫文杰, 熊源泉, 杨思源, 何珊珊. 稻壳白炭黑负载Fe₂O₃的气相芬顿反应NO预氧化[J]. 化工进展, 2021, 40(7): 4027-4035.
[13]	马志斌, 张学里, 郭彦霞, 程芳琴. 循环流化床粉煤灰理化特性及元素溶出行为研究进展[J]. 化工进展, 2021, 40(6): 3058-3071.
[14]	王蕾, 陈东辉, 杜长河, 李洪伟, 洪文鹏. 脉冲气流对烯烃流化床气泡特性的影响[J]. 化工进展, 2021, 40(12): 6540-6546.
[15]	吴章友, 杨道业, 卞启涛, 张晨晓. 三维电容层析成像传感器优化及循环流化床提升管轴向流动成像[J]. 化工进展, 2021, 40(12): 6532-6539.

稻壳快速热解制取生物质油的试验研究

Experimental study on the fast pyrolysis of the rice husk for bio-oil production

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

Experimental study on the fast pyrolysis of the rice husk for
bio-oil production