木屑快速热解液化与产品分析

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1、化工进展·952·CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2010年第29卷第5期研究开发木屑快速热解液化与产品分析1,2,32,32,32,3张长森，石文，徐兴敏，张瑞芹12（郑州大学化工学院，河南郑州450001；郑州大学化学系，河南郑州450001；3郑州大学环境科学研究院，河南郑州450001）摘要：以木屑为原料，在流化床反应器内发生快速热解反应。对热解实验进行了物料平衡计算；在冷凝器后增加电捕焦油器（ESP），热解油的收率由原来的54%增加到72%，不仅避免了产品热解油的流失，而且净化了热解燃气；调

2、节冷凝器出口压力，维持在100Pa左右时冷凝效果最好；用电能表对热解过程的能耗进行了检测，分析得出平均每公斤木屑热解耗能约为2.01MJ；最后对热解油进行了元素分析和物理特性分析，并且运用GC/MS对热解油中的主要组分进行了分析。研究结果为快速热解实验的放大以及热解油的进一步加工和利用提供了参考依据。关键词：木屑；热解油；冷凝；电捕焦油器；能耗；气相色谱质谱中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1000–6613（2010）05–0952–06Fastpyrolysisofsawdustandanalysisofbio-oilproduc

3、ed1,2,32,32,32,3ZHANGChangsen，SHIWen，XUXingmin，ZHANGRuiqin12(SchoolofChemicalEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，Henan，China；DepartmentofChemistry，3ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，Henan，China；ResearchInstituteofEnvironmentalSciences，ZhengzhouUniversity，Zhengz

4、hou450001，Henan，China)Abstract：Sawdustwaspyrolyzedinabench-scalefluidizedbedandthemassbalanceofpyrolysisreactionwascalculated.Byinstallinganelectrostaticprecipitator(ESP)intheendofthefourthcondenser，bio-oilyieldincreasedfrom54%to72%，whichnotonlypreventedbio-oilfromlosingtoge

5、therwiththeproducedgas，butalsomadethegascleaner.Whenthepressureofcondenserswasmaintainedatalevelof100Pa，theyieldofbio-oilreachedthemaximum.Energyconsumptionofthepyrolysisprocessofsawdustwasmeasuredasabout2.01MJ/kg.Thechemicalcompositionsofbio-oilwereanalyzedandclassifiedwith

6、GC/MSandtheirphysicalpropertieswerecharactered.Keywords：sawdust；bio-oil；condensation；electrostaticprecipitator；energyconsumption；GC/MS由于化石能源储量有限且不可再生以及所带质和组成进行了分析，为生物质热解实验的放大及来的环境问题，使各国纷纷把目光转向了可再生能热解油的进一步加工和利用提供参考依据。[1－3]源。生物质能由于其低硫、低氮、二氧化碳零1实验部分[4]排放，而备受人们关注。生物质快速热解制取热解油是生物

7、质热化学转化中最重要和最有潜力的一1.1实验物料[5－8]种技术。目前国内外关于生物质热解的研究主本实验选用郑州市木材加工厂的俄罗斯樟子要以热解实验的条件优化以及热解油的分析为主。松木屑为原料。流化床内流化介质为30～60目粒径本文作者以木屑为原料，研究了热解油的收集方式收稿日期：2009-12-04；修改稿日期：2010-01-14。与冷凝压力对热解油收率的影响，对生物质的热解第一作者简介：张长森（1972—），男，博士研究生。联系人：张瑞芹，过程进行了质量与能量衡算，并对热解油的理化性教授，主要从事生物质能源利用研究。E-mailrqzha

8、ng@zzu.edu.cn。第5期张长森等：木屑快速热解液化与产品分析·953·表1木屑原料的元素分析和工业分析实验过程中产生的热解燃气采用CP-38