农业生物质热解转化研究文献综述

 2022-02-28 23:02:43

农业生物质热解转化研究现状综述

摘要

阐述了生物质的特点及研究意义,探讨了在热解过程中温度、升温速率、停留时间对热解的影响。并结合了国内外生物质能源的发展现状,对生物质热解技术进行综述。

关键词:生物质;热解;热解机理;热分析

, 引言

生物质热解技术是一种在无氧或者低氧的条件下,将生物质燃料加热到超过500℃,并以此生成木炭,生物质油以及不凝性气体的过程[1][2]。与目前常见的直接燃烧的生物质利用方式相比,热解有着以下几个方面的优势:(1)生物质燃烧只能利用其产生的热能,而热解产物中有着焦油。燃气等资源可以加以利用;(2)在污染方面,由于热解在无氧或低氧的条件下进行,污染物的排放会相较于燃烧有所减少;(3)在热解过程中,像硫和一些重金属这样的有害物质的一部分会被固定在炭黑中,能够减少对环境的影响;(4)某些生物质不适合燃烧,而热解技术能够处理这类生物质。

研究生物质的热解转化,能够有效的利用农业资源。

1研究的背景及意义

1.1研究背景

在我国,随着农林业的大力发展,在农村每年大约6亿t的农业废弃物(如秸秆、稻壳等)及大量的林业废弃物(木屑)。秸秆类生物质除了用于返田以外,还有大量的剩余。生物质能占世界一次能源消耗的14%,是继主要的化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源。地球上的生物质能资源较为丰富,而且是一种无害的能源。据估计,全世界每年由光合作用而固定的碳达2times;1011吨,含能量达 3times;1018千焦,可开发的能源约相当于全世界每年耗能量的10倍;生成的可利用干生物质约为1700亿吨,而目前将其作为能源来利用的仅为13亿吨,约占其总产量的 0.76%,资源开发利用潜力巨大[3]

1.2研究意义

生物质是一种可再生的燃料,热值与中等烟煤相当;在其利用过程中,对大气环境的COx净排放量为零,不会像化石燃料燃烧一样引起和加剧温室效应。

现今世界,石油价格居高不下,能源、电力供应趋紧,而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果,因此,各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。由于生物能源所具有的优势,世界各国已经将其作为发展新型能源的重要选择。但目前仍主要以传统的直接燃烧方式为发展中国家居民提供生活用能,能源利用率低,资源浪费严重。现代生物质能利用是指借助热化学、生物化学等手段,通过一系列先进的转换技术,生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料,为人类生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品现代生物质能源利用技术的开发对替代或部分替代化石能源、保护生态环境、实现人类社会的可持续发展具有非常重要的现实意义和长远意义。

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