燃烧科学与技术第8卷(2002)第2期Vol.8(2002)No.2JOURNALOFCOMBUSTIONSCIENCEANDTECHNOLOGY生物质热裂解制油的动力学及技术研究1X王树荣,廖艳芬,骆仲泱,董良杰,周劲松,陈玲红谷月玲,方梦祥,岑可法(浙江大学能源清洁利用与环境教育部重点实验室,杭州310027)摘要:在不同升温速率下对水曲柳原料在300～1200K范围内进行了热重分析试验,试验显示生物质热裂解随温度升高经历五个不同阶段。采用微商法和积分法对其主体阶段的分析得到相互一致的结果:活化能为101.4kJ/mol、指数因子为1.22×107s-1的一阶一步动力学模型。在所开发的以流化床反应器为主体的生物质热裂解制油系统上对生物质进行热裂解试验,得出了温度、粒径、停留时间和木种等几种最为重要的参数对热裂解制油的影响规律,并在773K左右成功制取出产率高达60%的生物油,同时用色质联机分析(GC-MS)技术对所制取的生物油进行了初步分析。关键词:生物质;反应动力学;热裂解;生物油中图分类号:TK6文献标识码:A文章编号:1006-8740(2002)02-0176-05KineticResearchonPyrolysisofBiomassforBio-oilProductionWANGShu-rong,LIAOYan-fen,LUOZhong-yang,DONGLiang-jie,ZHOUJin-songCHENLing-hong,GUYue-ling,FANGMeng-xiang,CENKe-fa(CleanEnergyandEnvironmentEngineeringKeyLabofMinistryofEducation,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:TGexperimentsonManchurianAshwerecarriedoutin300～1200Katdifferentheatingrates.Thetestsshowedthebiomasswaspyrolyzedthroughfivedifferentstagesastemperatureincreased.Kineticparameterswereobtainedinaccordancewithdifferentmethods.Aone-orderandone-stepkineticmodelwasproposed,withactivationenergyof101.4kJ/molandpre-exponentialfactorof1.22×107s-1.Extensiveexperimentsweredoneonafluidizedbedflashpyrolysisreactortostudytheeffectofoperatingparametersonbiomasspyrolysisbehavior.Abio-oilyieldupto60%wasobtainedatatemperatureof773K.GC-MSanalysiswasalsocarriedouttoidentifythecompositionofbio-oil.Keywords:biomass;reactionkinetics;pyrolysis;bio-oil生物质热裂解制油技术能将丰富的低品位生物质力,也使丰富的生物质能得到充分利用,有利于缓解我能转化为高品质的燃料油和化工原料,受到世界各国国农村用油紧张局面,解决这些地区用电用能问题,大的广泛关注。加强生物质热裂解制油技术的开发利用,大改进中国农村地区能源短缺局面,促进当地经济发有利于减轻世界石油资源分布不均对我国发展的压展,保证农村社会经济的稳定发展,这对于我国的可持X收稿日期:2000-11-13。基金项目:国家自然科学基金(50176046)、(29976039),国家杰出青年科学基金(50025618),国家重点基础研究专项经费资助项目(2001CB409600)。作者简介:王树荣(1972-),男,博士,副教授。E-mail:srwang@cmee.zju.edu.cn。2002年4月王树荣等:生物质热裂解制油的动力学及技术研究·177·续发展具有十分重要的战略意义。验结果。在升温速率一定的情形下,随着原料温度升高,生物质的热裂解经历了几个不同的阶段。如图1b1生物质热重分析所示,生物质热失重主要可分成五个区域:第一区域是本文采用SinkuRikoTGD-5000型差示热重分从室温开始到T0的部分,在该区域中生物质性质基本析仪,在