生物質熱解“炭、氣、油”聯產聯供產品應用的分析Analysis on Application of the Biomass Charcoal, Biomass Gas and Biomass Tar Co-Production of Biomass Prolysis
熊建;何濤;張涵;楊濤;杜麗娟;
摘要(Abstract):
將生物質熱解產生生物質燃氣,是生物質能源化利用發展的一個方向。武漢天穎環境工程股份公司與華中科技大學通過多年的研發,聯合創立了固定床生物質熱解"炭、氣、油"多聯產工藝,它能使生物質在熱解時,不僅能產生可燃氣體,還可產生生物質木炭,木醋液和木焦油等具有商品價值的產品,為生物質利用發展開創了新天地。介紹了固定床生物質熱解"炭、氣、油"多聯產工藝,及其生產的生物質可燃氣、木炭、木醋液、木焦油等產品的應用發展前景。生物質熱解可燃氣的熱值達11300~15000k J·m-3,比其他熱解方式產生的熱解氣熱值高2~3倍,既可用于居民生活用氣,也可以用來發電。生物質木炭可以替代普通木炭燃燒,也可以進一步加工成活性炭,還可以用于農業,進行農田改造。木醋液是生物質熱解過程中產生的多種可溶于水的有機物的呈酸性混合物,含有機酸、酚類和醛類等多種物質。在農業方面,可以用做改良土壤,還可以作為化肥、農藥的增效劑,另外在食品、保健等方面,也有十分廣泛的前景。木焦油是一種混合物,其各組分含量的多少與生物質原料的種類及熱解溫度的高低相關,因此木焦油的化學性質和物理特征不是一個恒定的值,在一定的范圍內上下浮動。采用蒸餾法加工生物質木焦油,在110℃下可將木焦油中的酸水餾分分離出來,在110~190℃階段分離出的輕油餾分,其特性與車用柴油比較接近,適合用于內燃發動機使用,可以作為發動機的代用液體燃料,190℃以上餾分的主要成分是雜酚油,可以進一步加工,可廣泛用于化工行業。只有充分開發生物質熱解產品用途并產生良好的經濟效益,生物質熱解技術才有實用價值。"炭、氣、油"多聯產技術具有較高的推廣價值。
關鍵詞(KeyWords): 生物質;熱解;“炭、氣、油”多聯產
基金項目(Foundation):
作者(Author): 熊建;何濤;張涵;楊濤;杜麗娟;
Email:
DOI:
參考文獻(References):
- [1]農業部新聞辦公室.全國農作物秸稈資源調查與評價報告[J].農業工程技術,2011(2):2-5.
- [2]程序.生物質能與節能減排及低碳經濟[J].中國生態農業學報,2009,17(2):375-378.
- [3]袁振宏,吳創之,馬隆龍,等.生物質能利用原理與技術[M].北京:化學工業出版社,2005.
- [4]LI X,ZHU Z,CHEN J,et al.Surface modification of carbon fuels for direct carbon fuel cells[J].Journal of Power Sources,2009,186(1):1-9.
- [5]何光設,姜洋,曲靜霞,等.外熱式干餾機制木炭生產工藝探討[J].節能,2004(5):47-48.
- [6]張居兵,仲兆平,郭厚焜,等.直接碳燃料電池活性炭實驗研究[J].熱能動力工程,2010,25(2):230-234.
- [7]周桂玉.生物質炭結構性質及其對土壤有效養分和腐殖質組成的影響[J].農業環境科學學報,2011,30(10):2075-2080.
- [8]張阿嬌,潘根興,李戀卿.生物黑炭及其增匯減排與改良土壤意義[J].農業環境科學學報,2009,28(12):2459-2463.
- [9]HAI F L,MUHAMMAD S L,XIAO Y L,et a1.Effects of amandment of biochar manure compost in conjunction with pyroligneous solution on soil quality and wheat yield of a salt-stressed crop and from Central China Great Plain[J].Field Crops Research,2013,144(3):113-118.
- [10]全順子,李宗鐵.神奇的木醋液和木炭粉[M].延吉:延邊大學出版社,2007:7-10,73-76.
- [11]王鐵軍,常杰,吳創之,等.生物質氣化焦油催化裂解特性[J].太陽能學報,2003(6):376-379.
- [12]白泉,趙勇強,張正敏.燃料油的新型替代品一生物質熱解油[J].中國能源,2007,29(4):13-14.
- [13]張全國,沈勝強,吳創之,等.生物質焦油型粘劑特性的試驗研究[J].農業工程學報,2007(1):168-172.
- [14]王麗紅,賈官臣.生物質熱解液化產物-生物油的國內外研究進展[J].山東理工大學學報(自然科學版),2008,22(4):92-95.
- [15]樸哲,閆吉昌,崔香蘭,等.木醋液的精制及有機成分研究[J].林產化學與工業,23(2):17-20.
- [16]QIAO M W,SHOU Y Z,BAO X H.Study On the preparation of wood vinegar from biomass residues by carbonization process[J].Bioresource Tcchology,2015(179):98-103.
- [17]姜佰文,馬立偉.木酢多元葉面肥對水稻產量及抗病性的影響[J].東北農業大學學報,2004,35(2):129-134.
- [18]秦軍,段海濤,王新軍.木醋液對設施蔬菜生長調節效果研究[J].農業與技術,2016,36(16):11-12.
- [19]林葆.對肥料含義、分類和應用中幾個問題的認識[J].中國土壤與肥料,2008(3):1-4.
- [20]黃文,應芳卿,黃曉燕,等.木醋液作灌根對番茄生長發育和產量的影響[J].北方園藝,2010(24):37-38.
- [21]黃文,應芳卿,黃曉燕,等.不同濃度木醋液對番茄生長和產量的影響[J].長江蔬菜(學術版),2010(24):65-66.
- [22]黃文,應芳卿,黃曉燕,等.葉面噴施木醋液對番茄生長發育的影響[J].現代農業科技,2010(20):121-125.
- [23]石延茂,董煒博.木酢液防治花生根結線蟲病研究簡報[J].萊陽農學院學報,2004,21(2):173-174.
- [24]翟梅枝,何文君,王磊,等.3種木醋液化學成分與抑菌活性研究[J].西北植物學報,2010(6):1247-1252.
- [25]陳祎,羅永浩,陸方.生物質熱解機理研究進展[J].工業加熱,2006,35(5):4-8.
- [26]劉慧超,李建欣,黃文支,等.在滴灌肥條件下木醋液對馬鈴薯產量和品質的影響[J].中國園藝文摘,2011(9):22-23.
- [27]王穩,朱忠貴.木醋液對金針菇液體發酵菌絲體生長的影響[J].江蘇農業科學,2005(3):117-118.
- [28]杜娟,侯迷紅.施用木醋液和多菌靈對番茄品質的影響[J].安徽農業科學,2006,34(3):466-467.
- [29]倪淑君,張海峰,孫雷,等.木醋液在平菇和香菇生產上的應用研究[J].黑龍江農業科學,2011(7):110-113.
- [30]張利軍.木材熏蒸物作為食用菌栽培增產添加劑的研究[J].中國食用菌,10(4):24-25.
- [31]楊猛,顧茂才.木酢液對慈姑增產效果初探[J].長江蔬菜,2003(3):23.
- [32]柏美娟,孔祥峰,印遇龍.木醋液研究進展[J].飼料工業,2008,29(8):63-64.
- [33]SIND H M,ZAINUL A Z,NUT F M.Antioxidant property and chemical profile of pyroligneous acid from pineapple plant waste biomass[J].Process Biochemistry,2015(50):1985-1992.
- [34]鄧可蘊.21世紀我國生物質能發展戰略[J].中國電力,2000,33(9):82-84.
- [35]萬仁新.生物質能工程[M].北京:中國農業出版社,1995.