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1、第29卷第6期太阳能学报Vol.29,No么l拍年6月ACTAENERGIA丑50口出篮SINICAJun.,2(X犯文章编号:0老讨J洲招场《2川用)价了不05膝生物油热解及燃烧特性分析,,2,,,‘,‘,‘李理阴秀丽吴创之马隆龙周肇秋(1.中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广州51肠喇〕;2.中国科学院研究生院,北京l(X刃39)。摘:要对由木粉热解所得的生物油样品分别进行了氮气与氧气气氛下不同升温速率的热重分析试验结果表明:,生物油的热解分为两个阶段第一阶段为生物油中低沸点有机物的挥发以及各组分间反应生成各类产物的过,,程第二阶段为各种
2、重组分的裂解过程;生物油的燃烧分为3个阶段即前期的挥发与裂解和最后焦炭的燃烧过。、,程提高升温速率使氮气气氛中生物油样品的初始失重温度失重峰值温度及对应的最大失重速率均有所增大且在较高升温速率(20l而n)下,。,,℃较少含炭残余物形成随升温速率升高生物油着火温度提高最终失重率无变。。化最后根据热重数据对热解与燃烧各段反应进行了动力学拟合关键词:生物油;热解;燃烧;动力学:TK6文献:A中图分类号标识码种生物质热解油(软木与硬木热解油)分别在空气气0月明青。氛与氮气气氛中的热重反应过程Vitofo和Gheti[s]、生物油是生物质在中温(50一以刃℃)高加热一1《袱〕℃进行了生
3、物油在氮气气氛中室温的热重试一s5速率(1了1护℃/)和极短气体滞留时间(约2)下,验微商热重曲线上表现出两个较为明显的失重速‘。,快速热解所得到的液体产物【〕同生物质相比生。,率峰郭晓亚阁等在氧气气氛中对精制前后的生,、,物油能量密度高便于储存运输既可以在锅炉中,物油进行了跟DTA分析对生物质油精制前后的,直接燃烧使用也可用于热解气化制备合成气再合。燃烧性能和动力学进行了分析和比较。成为高品质的液体燃料川本文对木屑生物油分别进行了氧气与氮气气氛为更好地处理生物油燃烧与热解过程中出现的,,下的热重试验研究了其燃烧与热解过程并考察了,问题并为燃烧与热解反应装置的设计及优化提供,最
4、升温速率对热解与燃烧性能的影响后根据热重,必要数据利用热重技术了解生物油的燃烧与热解。数据对热解与燃烧各段反应进行了动力学拟合。,特性显得尤为重要目前国内外已开展了相关研。n1究工作CBa[s]利用自改装的热重系统研试验ane~,究了桦木热解油在空气气氛中的反应过程热重曲1.1原料,线反映了两个主要的反应阶段并采用3个平行的试验所用生物油由木屑在自热式生物质热解液,一级反应对油的热解挥发过程进行了模拟拟和曲,,化装置川中热解得到裂解温度550℃蒸汽停留时。:4]线与试验曲线吻合较好G明ia-PereM[研究了两一5,。间12其主要性质如表1所示表1生物油的物性分析(收到基)ev
5、毛山ll枷哪币esofbio-oilas,eiedbasis元素分析/%工业分析/%热值样品·一’[C][H][0」〔N」[S]挥发份固定炭灰含量水分/MJ吨.生物油3282954.190.910.2061.1113.210.072518.91收稿:2(X刀刀l一16日期:505761;灰拜5签金项目国家自然科学基金(0)广东省自然科学基金团队项目(田),,...:l叭诏、,。过@通讯作者阴秀丽(一)女博士研究员主要研究方向为生物质热化学转化yinInsgiec‘cn太阳能学报29卷1.2仪器与条件勺1.八Jn己八UCU试验仪器采用德国耐驰公司的STA取为综合热-48l2甲享
6、月卜q日·,、、分析仪分别在氧气气氛与氮气气氛下以5ro60套240,白04n一20℃/而的升温速率对生物油从室温1侧X)℃进行欲。,11llJ而n了热重分析试验氧气流量30氮气流量。。nln40lJ而试验样品质量控制在约10mg02(X)40()60()8(X)1《XX)2结果与讨论r/℃2.1生物油热重反应分析,.孟自RnIJn生物油在氧气气氛与氮气气氛下的TG与奶口沙·已日、n一。ha乙DSCDTG曲线(5℃/而)分别如图1图3所示叻享46n-2040601《洲)「叫丈、,。套60}TG0毕一留U一以月」4加6008(X)l0(刃40200咒/℃图3生物油氧气气氛中的T
7、C、DTC及DsC曲线020406(X)801(叉洲)Fig.3Bio-oilTC,DTC&刀SCeurvesinqT/℃,这或氧气气氛对失重影响不明显主要是由于生物图1生物油氮气气氛与氧气气氛中的TG曲线。,油含氧量较高(54%)的缘故而在粼X)℃以后由.cFi,只IBi,01TCurvesinq&从于生物油在氧气中发生燃烧而迅速失重燃烧曲线偏离热解曲线。,·2毛享劝卜q由图氮气气氛下生物油热重曲线可以看出,初始阶享其在氮气气氛中的失重过程分为两个阶段壮段主要为生物油中低沸点有机物(蚁
