生物质快速热解技术现状分析

随着能源短缺和环境污染的问题日益突出,开发替代化石燃料的可持续能源亟待解决。其中,以生物质为研究对象的快速热解技术作为一种可行的燃料制备方式得到了各国的广泛关注。本文从热解原理、分类及技术特点等几个方面对生物质快速热解技术的情况作了分析。
传统的热解需要经历温度高达400-600℃、大量的温升等一系列复杂的步骤,时间繁长以及生成的产物的粒度、硫含量高等问题极大的限制了生物质快速热解技术的发展,而新一代的快速热解设备通过快速抬升温度及控制温升,减少了热解的时长,有效的改善了有毒物质的排放,减少了产物粒径细致以及硫磺的含量等问题。
生物质快速热解技术可以大致分为压力热解和无压快速热解两大类。前者包括压实热解、流化床热解、等转速压缩机热解等;后者则指超声波快速热解、等离子快速热解、激光快速热解等。
压实热解采用一定温度、一定压力条件下将生物质放入热解容器,并作出高负荷的瞬时热解,可以有效地减少产品粒度,但其间需谨慎控制温度,否则生物质水份不能完全热解出,会影响热解效果,且其设备投资费用较高,限制了它的普及度。
流化床热解是当今主要的生物质快速热解方式,利用空气和氧或气体混合物的瞬时过热产生的高温,使物料微粒在某范围的温度和压力下快速进行热解,生物质的水份以蒸气的形式脱离物料,可节省热解时间,减少排放,取得较好的初级产品,并可改变热解参数获取期望燃烧性质、适用于燃料电池等产品。
超声波快速热解和激光快速热解则得益于非热传导的原理及化学反应原理,建立和研究较为完善而成熟,其中超声波快速热解利用超级声波穿透来实现物料的热解,热解温度低,热效率高,有可能是快速热解的未来发展趋势,但它的功率输入较大,以及目前各种设备的噪音污染也是必须要解决的问题。
生物质快速热解技术无论从原理、技术还是应用领域来看都是一项发展前景良好的技术,虽然其中存在着不少技术难点,但也有一定的突破性进展,不仅能满足居民生活用热的制备需求,还可以生产出适合压缩机、发动机及燃料电池尤为重要的燃料气等,带来更加可靠的绿色能源,为解决能源短缺和环境污染贡献自己的力量。
总之,生物质快速热解技术已经取得了不少实质性的进展,其中超声波