农业生物质秸秆低温热解预处理技术

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1、万方数据4工业锅炉2010年第2期(总第120期)文章编号：1004-8774(2010)02-04-06农业生物质秸秆低温热解预处理技术王贵军，罗永浩，陆方，邓剑，匡江红，张云亮(上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240)摘要：农作物秸秆类生物质水分含量高、能量密厦低、资源分散，因此储存运输成本鬲，而且可磨性差不易制粉用于煤粉锅炉或气化炉的混合燃烧与气化。生物质低温预处理技术是一种能够解决上述问题的温和热解方法，它能够显著改善生物质的特性。选取棉花秆和小麦秆在固定床实验台上N：氛围下分别

2、升温至200℃、250cc、300oC热解，加热时间均为30min。制得的生物质半焦能量密度显著提高，对比原始的生物质其可磨性得到明显改善，并且具有了疏第一作者．王贵军水性，便于储存运输或制粉用于气流床气化。最后根据实验结果进行预处理技术的可行性分(1982一)，山东郓城析，推荐预处理条件为250℃,30raino人，硕士研究生，从关键词：预处理；农业秸秆；低温热解；可磨性；可行性事生物质与煤混合中图分类号：TK6文献标识码：A气化方面的研究。TheTechnologyofPretreamentB

3、iomassViaTorrefactionWANGGui-jun，LUOYong—hao，LUFang，DENGJian，KUANGJiang—hong，ZHANGYun—liang(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：A咖culturalbiomasshavesomedrawbackssuchashishmoisturecontent，lowenergyden

4、sityandwidelydistributed，asaresultthecostoftransportandstorearehigh．Moreover，therawbiomassispoorgrindability80thatitisdifficulttobeusedinpulverizedboilerorentrainedflowgasifier．Tortefactionisamildpyrolysisprocesscarriedoutattern-peraturerangingfrom200

5、℃to300℃todealingwiththoseproblems．Twosamples，cottonstalkandwheatstalk，wereheatedinafix—bedatmoderatetemperature(200oC，250℃and300℃)underaN2atmospherefor30minutes．Thebi-omasscharsafterbeingtorrifiedhaveahigherenergydensityandimprovementinthegrindability

6、characteristicscomparedwithrawbiomassandevenhashydrophobiccharacteristics．Finallyfeasibilityanalysiswasconductedaccordingtotheex—perimentalresults．iirecommendedpretreatmentconditionsfor250℃、30min．Keywords：pretreatment；agriculturalbiomass；torrefaction；

7、grindabflity；feasibility0引言由于生物质具有水分含量高、亲水性强、能量密度低、不易储存、产量的季节性关系以及产地分散等特点，不适合大规模利用。如何使得低品位的生物质能转化为高品质的能源，就成了人们研究的重点。生物质低温热解预处理是一种行之有效的热化学预处理方法；热解得到的生物质半焦能量密度提高、体积减小，有利于降低运输储存成本，固体半焦制作成型燃料可以进一步提高能量密度。由于固体半焦可磨性提高且能有效地改善粉体流动性，使得在煤粉锅炉或气化炉中大规模混合利用生物质成为可能⋯，

8、另外半焦气化气中的焦油含量明显降低。收稿日期：2010-02-08基金项目：上海市科学技术委员会国际合作项目(071607023)低温热解又称为碳化(Torrefaction)、烘焙，是一种在无氧或缺氧情况下加热温度200～300oC脱除生物质中的水分和轻质挥发分的过程。早在1988年Bourgois等旧1就研究了松木在260oC加热时间为15min的烘焙情况，发现烘焙后的固体产物能量密度和灰分含量明显增加，并且具有疏水性。MarkJ．Prins等[3。51在230—300oC下在