生物质热裂解技术工艺流程
生物质热解液化技术的一般工
艺流程由物料的干燥、粉碎、热解、产
物炭和灰的分离、气态生物油的冷却和
生物油的收集等几个部分组成。
原料干燥和粉碎生物油中
的水分会影响油的稳定性、粘度、PH
值、腐蚀性以及一些其它特性,而天然
的生物质原料中含有较多的自由水,相
比从生物油中去除水分,反应前物料的
干燥要容易的多,因而在一般的热解工
艺中,为了避免将自由水带入产物,物
料要求干燥到水份含量低于10%(质量
分数)。
快速热解制油工艺要求高的传
热速率,除了从反应器的传热方面入手,工艺流程图
原料尺寸也是重要的影响因素,通常对原料需要进行粉碎处理,不过随着原料的尺寸变得越小,整个系统的运行成本也会相应
提高。
热裂解反应器反应器是热解的主要装置,反应器类型的选择和加热方式是各种技术路线的关键环节。
适合于快速热解的反应器型式是多种多样的,但所有热解制油实用性
较强的反应器都具备了三个基本特点:加热速率快,反应温度中等和气相停留时间短。
焦炭和灰的分离在生物质热解制油工艺中,一些细小的焦炭颗粒不可避免地进入到生物油液体当中。
研究表明:液体产物中的焦炭会导致生物油不稳定,加快聚合过程,使
生物油的粘度增大,从而影响生物油的品质。
同时,生物质中几乎所有的灰分都保留在
焦炭当中,而灰分是影响生物质热解液体产物收率的重要因素,它的存在将大大催化挥
发成分的二次分解,所以分离焦炭也会影响分离灰分。
分离焦炭除了采用热蒸汽过滤外,还可以通过液体过滤装置(滤筒或过滤器等)来完成,目前,后者仍处于研究开发阶段。
焦炭的分离虽然很困难,但是对所有的系统而言都是必不可少的。
液体生物油的收集液体的收集一直以来都是整个热解过程中运行最困难的部分,目前几乎所有的收集装置都不能很有效的收集。
这是因为裂解气产物中挥发份在冷却过程中与非冷凝性气体形成了烟雾状的气溶胶形态,是一种由蒸汽、微米级的小颗粒、带有极性分子的水蒸气分子组成的混合物,这种结构给液体的收集带来困难。
在较大规模的反应系统中,采用与冷液体接触的方式进行冷凝收集,通常可以收集到大部分的液体产物,但进一步的收集则需要依靠静电捕捉等对处理微小颗粒比较有效地技术了。