30⑦L科技論文與案例交流熱解生物油在清潔能源中的應用前景羅燁梁鐘璇(貴州省遵義市環(huán)境保護監(jiān)測中心站貴州遵義563300摘要:由農業(yè)林業(yè)殘余物和生活生產廢棄物等生物40%由生物油產生,60%由柴油產生。與燃燒柴油相比雙燃料模式質熱解得到的生物油,是一種新型可再生能源。本文介紹下產生的CO和碳氫化合物排放物增加,而NOx減少,且燃氣輪了生物油作為供熱發(fā)電能源、交通燃料和化工原料等方面機的燃燒室和葉片會積炭。的應用目前,生物油在柴油機和燃氣輪機中的應用還是小規(guī)模的關鍵詞:生物油;清潔能源;生物石灰且存在著設備腐蝕性和生物油結焦等問題。生物油發(fā)電大規(guī)模的商業(yè)應用還需要解決很多問題,如對燃料泵、襯里和發(fā)動機的燃近年來,伴隨著石油能源的逐漸枯竭爆發(fā)了石油危機,導致燒噴射系統(tǒng)進行改進,而且要求發(fā)電機具有耐腐蝕能力。全球油價飆升。石油產品在其生產和使用過程中對人類以及整個1.1.3交通運輸燃料全球環(huán)境造成了巨大的危害。能源問題已成為我國社會可持續(xù)發(fā)對生物質熱解油進行催化和品位升級處理,獲得高品質生物展的核心問題,開發(fā)利用新能源與可再生能源已刻不容緩。利用汽油和生物柴油,可同化石燃料一樣直接用于汽車等運載工具儲量巨大的生物質能發(fā)展可再生的清潔型生物燃料可以幫助緩并且生物油含硫量很低,不會造成酸雨,其它排放物均在可接受解能源危機,同時可以扭轉由于化石燃料的大量使用而造成的全范圍內,是一種環(huán)保型的燃料油。加拿大 Dynamotive技術能源系球環(huán)境日益惡化的趨勢。利用農業(yè)林業(yè)殘余物和生活生產廢棄物統(tǒng)公司于2009年6月29日公布改質的生物油試樣蒸餾分析結熱解生產的生物油,作為一種新型的可再生能源,有著巨大的應果,確認其為汽油、噴氣燃料、柴油和減壓瓦斯油餾分,擁有開發(fā)前景,另外,生物油還可以作為生產化工產品的原料。合成烴類車用燃料的潛力。其內部獨立測試分析結果表明,改質1生物油應用的生物油(UBB)為類似于原油餾分的組分混合物,總的氧含量(w)小于0.1%,熱值約為45MJkg,其主要成分為C-Cm的烷烴、烯烴熱解生物油是指由生物質在無氧或缺氧的環(huán)境下熱解產生和芳烴的熱解氣經冷凝而得到的一種深棕色粘稠的、顯酸性、具有刺激生物油作為交通燃料代替有限的化石燃料是需要對生物油進性氣味的油狀液體。熱解生物油是含氧量極高的復雜混合物,幾行深度的提質改性,如增加其熱值、降低粘度、去處其中的酸性物乎包括所有的含氧有機物,含有大量的水、酚類、酯類、酮類、醛質和殘?zhí)课镔|等。另外還需要對各種運載工具的燃機進行改進。類、酸類等。熱解生物油的化學組成不僅與原料種類密切相關,而12作為化工原料且還與熱解條件有關。生物油熱解方式一般按加熱速率的快慢可12.1提煉化學以分為快速熱解法和慢速熱解法。兩種熱解方式所需要的儀器設人們已經從生物油中鑒別出了三百多種化合物,主要是木質素、纖維素和半纖維素的熱解衍生物,有乙酸、丙酮、左旋葡聚糖生物油是一種具有潛在的大規(guī)模商業(yè)應用前景的產品,熱解羥基乙醛和羥基丙酮等等。生物油不僅可以作為燃料物質,而且還是一種重要的化工原料。由于生物油成分十分復雜,從中分離某些特殊化學物質具有科1作為能源燃料可能行,但是還沒有實現大規(guī)模的生產。最有利用前景的是乙醇技11燒供熱醛,是一種快速熱解生物油中一種主要組分。乙醇醛是熏烤肉類論生物油中含有大量含氧化合物和水,使其熱值比化石燃料油的木材煙中的活性物質,因而其受到食品調味劑生產企業(yè)的青要低,但是燃燒火焰測試表明快速熱解所得生物油可以代替重油睞。美國 Red Arrow Products和RT公司已經實現了生物油中從文和輕質油在工業(yè)鍋爐中應用由于生物質油含水量高,不易點燃,分離的乙醇醛。與所以點火時需要輔助燃料引燃;生物質油的粘度較高,燃料輸送12生產生物油產品安系統(tǒng)和噴霧燃燒器也需要進行改造;另外也可以采用添加甲醇的生物油可以直接應用于生產生物油產品——生物石灰,生物例方法改牛物質油的燃特性美可再生能落實驗常NB在石灰是加拿大Dm技公司推出的種高效低成本的工業(yè)鍋爐上進行了生物質油的燃燒測試測試結果表明,較小容應用于燃煤中S0N排放控制的新產品生物石灰是用生物燃量的工業(yè)鍋爐經一定改造后可以穩(wěn)定地燃燒生物質油而且采用油+石灰,在一定的溫度和壓力條件下制成的一種復雜的有機鈣流一定措施后CO和NOx的排放量能夠控制在規(guī)定的范圍內;但如鹽類物質。相比于一般以石灰或石灰石作為燃煤脫硫脫氮劑,生果不采取熱蒸汽過濾等措施降低生物質油中固體雜質的含量顆物石灰脫硫效率更高:通過調整生物石灰中鈣含量和 biolime添粒物的排放量將是燃輕質油的兩倍加劑的量,可使脫硫率達90%~95%,而且可以清除燃燒中產生12燃燒發(fā)電的大部分NOx。生物石灰具有一定的熱值,燃燒產熱,充分利用生與供熱相比,用生物油發(fā)電具有更高的經濟價值,而且易銷物油作為能源燃料的同時,可以降低煤耗10%以上。而且燃燒反售、經營和運作。為了實現生物油發(fā)電需要對生物油進行改性提應可得到純度較高的石膏(95%的硫酸鈣)。質和柴油機、燃氣輪機的改進。德國 Rostock大學 Strenziok等利用另外,生物油中含有大量的羰基官能團,可與含氮原料包括輸出功率為75W的小型商業(yè)燃氣輪機T216燃燒生物油。發(fā)現氨、尿素、蛋白質等含-NH2的物質反應生成酰亞胺和氨基化合在雙燃料模式下燃氣輪機輸出功率為最大輸出功率的73%,其中物,這樣可以生產含10%氮素的生物油產品,研究表明這種生物(下轉第36頁)《資源節(jié)約與環(huán)保》2014年第7期36⑦科技論文與案例交流泥中的石油,又可以降低污油泥對環(huán)境的危害性,符合國家“無害阝5張剛李留任,郝瑞芬等.含油泥砂資源化處理方法研究及存在的化、減量化、資源化”的環(huán)境保護政策,符合國家實現“節(jié)能、降耗、問題石油地質與工程,2008,221):104-106.減污、增效”的目標,符合清潔身要求。申建平,含油污泥的處理與利用油氣田環(huán)境保護,19944(3):參考文獻16-20周高華芳善如張劍鳴等含油污泥脫水設備與技術J化工機阿6楊鋒,康利偉劉芳等.隴東油田含油污泥處理技術油氣田環(huán)械。2003,30(5):306-311境保護,2008.18(1):30-322]徐如良張小芳黃水港大型油罐底泥自動清理及資源化處理⑦李凡修.含油污泥無害化處理及綜合利用途徑肌油氣田環(huán)境保石油化工環(huán)境保護,2002,25(4):26-30護,1998,8(3):42-443]張秀霞耿春香馬成武溶劑萃取-蒸汽蒸餾法處理含油污泥作者簡介上海環(huán)境科學,200019(5):228-229姬濤(1981—),女,漢,碩士,山西原平人,中級工程師,主要4李建柱李曉歐,封瑞江,劉杰,李東勝等油泥及其處理工藝發(fā)展從事環(huán)境影響評價工作現狀小煉油技術與工程,2009,39(12)上接第29頁)能級,也取決于熱能、機械能的需要量。在廢水處理中,能量的需熱和功指代釋放的熱和做功的生化潛能要一般與兩個因素有關:一是污染質的去除量,二是廢水的流量。242好氧單元分析方法的建立對廢水進行處理,最基本的目標就是在廢水中去除有機物在廢水的生物處理反應中,微生物能夠充分利用廢水中的有并且在處理前,對可生化的有機物進行濃縮和穩(wěn)定。也因此,廢水機物,有機污染物能夠和硝酸鹽、氧分子結合,釋放出的能量一部處理中最主要的能源依據就是可生化降解的有機物。對于容易腐分用于微生物同化作用的耗能,另一部分用于維持微生物自身的爛的有機物而言,采取生物化學反應或者熱化學反應是比較好的生存耗能。方法。由于廢水中有機物的成分非常復雜,許多有機物的結構目前化學能在表示上常常采用氧含量的形式,這是為了穩(wěn)定主要都是未知的,現有的檢測手段難以檢測出具體狀況。所以,在計算能源的需求。在分析工作中,常常引入化學需氧量和化學潛能兩廢水中所含的化學能時,不能找出全部的有機物分子式。而在能個參數。然而,在城市廢水中,會出現許多難以降解的有機物,大源計算上,往往將電能轉化為一次能源。概占據有機物總數量的一半。好在工業(yè)廢水通過生化方式進行降解的比例很大,基本上可以實現全部降解。3結語24建立技能指標的平衡分析方法廢水生物處理系統(tǒng)中的好氧單元和厭氧單元為主要研究241厭氧單元分析方法的建立對象,通過數學模型的應用和單物質區(qū)域的觀察,對生物系統(tǒng)中對于厭氧單元而言,在平衡的條件下,最終產物是甲烷的化的碳、氮、磷等元素進行物質流和能量流分析,從而建立起廢水生學潛能要考慮在內,而二氧化碳則不含化學能。所以,厭氧系統(tǒng)的物處理系統(tǒng)中好氧單元和厭氧單元的物質流、能量流平衡分析方能量平衡在理論上可以表示為:BEP有機物=CFP細胞+CEP甲法。使用該方法,能夠對好氧單元和厭氧單元的物質和能量的流烷+CEP熱和功。其中,BEP有機物指代有機物的生化潛能,CEP向進行合理有效的分析,從而為廢水生物處理系統(tǒng)的正常運行提細胞指代細胞的生化潛能,CEP甲烷指代甲烷的生化潛能,CEP供科學依據,不斷促進廢水處理工業(yè)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展(上接第30頁)技油產品可以級慢的釋放其中的氯素,可以作為一種新型的緩釋用成為可能論(2)生物質熱解技術還有待發(fā)展,以盡量增加生物油的產量以減少對地表水的污染。而且由于含有大量的木質素熱解產物,品質,并降低生產成本文可以增加土壤有機碳含量,并作為一種碳匯體,對于農業(yè)和環(huán)境3生物油在生產、處理、運輸和利用過程中產生的環(huán)境健康上都有重要意義。和安全問題需要更多的關注、研究和解決。案2前景展望4需要建立健全整套關于生物油的標準和規(guī)范,為生物油的例廣泛的發(fā)展應用提供支持。生物質熱解生物油作為一種新型的清潔能源,在中國有著巨5需要國家去鼓勵和支持生物油的研究生產和消費交大的發(fā)展應用前景。中國是一個農業(yè)大國每年要產生7億t的秸參考文獻流稈,其只有1億作為何料.億被就地焚燒還有4億沒有陸強朱錫鋒李全新等生物質快速熱解制備液體燃料化學被好好利用甚至廢棄。另外,每年還有2億t的林業(yè)廢棄物未被好進展2007107:1064-1071好利用并構成火災隱患。如果能將4億t農業(yè)秸稈和2億t的林12梁偉張琦王鐵軍生物油燃燒技術200業(yè)廢物用于生產生物油,按每噸生物質生產05生物油計算,可3 zernik s, Bridgwater a\. Overview of applications of biomass fast以得到3億t的生物油。3億t生物油的熱量值與可與12億t的 pyrolysis oillJ] Energy&Fncl.200.182:590-598石油燃料相當。但是目前,由于生物油生產應用技術還不成熟,生(4 appa a a, Samolada M o, latridis D K,etal. iomass pyrolysis in物質熱解生物油要取得大規(guī)模的應用,還需要更多的研究在以下 a circulating fluid bed reactor for the production of fuels and chemicals些方面進行投入:I. Fuel,2002,8l(16:2087-209(1.熱解生物油與傳統(tǒng)燃料相比還存在這許多缺點,需要對生5王鳳旵,王君陳明功等生物油的特性及其應用研究進展機生物油進行精制改性提升生物油的品質,才能使得生物油大規(guī)模應物質化學工程2004201)344《資源節(jié)約與環(huán)保》2014年第7期