生物质复习提纲.docx

一、生物质基本组成要素（略）

二、秸秆成型燃料制作的工序
秸秆成型燃料（strawdensificationbriquettingfuel，SDBF）是生物质经脱水、粉碎、成型等程序制备成的致密固体生物质燃料。
压缩成型影响因素：原料种类，成型压力，原料粉碎粒度，原料含水率，加热温度P50
1.为什么要秸秆成型？生物质原料能量密度低、储运困难、使用不便→提高容重（单位容积内物体的重量）和热值、改善燃烧性能
2.从原料到成品的加工工艺：湿压成型，热压成型，炭化成型P52
瑞典生物质颗粒燃料加工工艺流程P58
3.用途——燃煤锅炉应用而无需对燃煤锅炉作出更改
*成本低，可以实现碳循环，但需加装除尘装置
*生物质成型燃料具有成本优势，但是，农作物秸秆燃料灰熔点低、容易结焦，一旦炉壁结焦，锅炉的炉管可能变形、漏水，造成锅炉的损坏。因此，秸秆用来制取生物质成型燃料时就面临一个如何调整灰熔点，避免锅炉结焦的问题。

三、生物质完全燃烧的要素
3T：湍流（Turbulence）、温度（Temperature）、时间
（1）足够高的温度：以保证供应着火需要的热量，同时保证有效的燃烧速度。
（2）合适的空气量：若空气量太少，可燃成分不能充分燃烧，造成不完全燃烧损失；但若空气量过多，会降低装置的热效率。
（3）充裕的时间：燃料的燃烧具有一定的速度，因此要燃烧完全总是需要一定的时间，因此足够的反应时间是燃料完全燃烧的重要条件之一。
燃烧过程：预热-干燥-挥发分析出燃烧（燃烧时间10%提供总热量70%）-焦炭燃烧

四、生物质热解过程
生物质热裂解：无氧/有限氧，加热到500℃以上，大分子物质分解成较小分子的燃料物质。
最终形成生物油、不可冷凝气体和生物质炭。
与生物质氧化气化和直接燃烧相比，热解气化气的利用污染少。
过程见笔记
热量、能量传递分析
热量首先传递到颗粒表面，再由表面传到颗粒内部。热解过程由内层到外层逐渐进行，物质颗粒被加热的部分迅速分解成木炭和挥发组分。其中，挥发组分由可冷凝气体和不可冷凝气体组成。可冷凝气体经过快速冷凝得到生物油，一次裂解反应生成了生物质炭、一次生物油和不可冷凝气体（图3）。在多孔生物质内部的挥发组分将进一步裂解，形成不可冷凝的气体和热稳定的二次生物油；同时，当挥发组分气体离开生物质颗粒时，穿越周围的气相组分，在这里进一步裂化分解，称为二次裂解反应。反应器的温度越高，且气态产物的停留时间越长，二次裂解反应越严重，为了得到高产率的生物油，需快速去除一次热裂解产生的气态产物，以抑制二次裂解反应的发生。
*热裂解影响因素7点
①生物质材料种类、性质（粒径、形状及粒径分布、含水率等）
②温度（对产物组成及不可凝气体组成有显著影响；热裂解温度越高，越有利于热裂解气体和生物油的转化，最佳温度范围：400-600）
③催化剂
④压力（压力大小影响气相滞留期）
⑤气相滞留期（固相滞留时间越短，热裂解固态产物所占比例越小，总产量大热裂解完全）
⑥升温速率（低升温速率有利于炭的形成不利于焦油的形成，生产生物质裂解油采用较高的升温速率的快速裂解方式，产率可达80%）
⑦反应气氛
*热重分析（ThermogravimetricAnalysis，TG/TGA）等温/非等温
在程序控制温度（指用固定的速率加热或冷却）下测量待测样品的质量与温度变化关系，研究材料的热稳定性和组分。
热重分析仪主要由天平、炉子、程序控温系统、记录系统等几个部分构成。
DTG（DerivativeThermogravimetry）曲线
DTA（DifferentialThermalAnalysis）：差热分析法
在程序控制温度下，测量物质与参比物之间的温度差随温度变化的一种技术。
以某种在一定实验温度下不发生任何HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/50843.htm"\t"_blank"化学反应和HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/35674.htm"\t"_blank"物理变化的稳定物质（参比物）与等量的未知物在相同环境中等速变温的情况下相比较，未知物的任何化学和物理上的变化，与和它处于同一环境中的标准物的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/subview/8193/18238206.htm"\t"_blank"温度相比较，都要出现暂时的增高或降低。降低表现为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/529184.htm"\t"_blank"吸热反应，增高表现为HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/529180.htm"\t"_blank"放热反应。
DS