第39卷第1期燃料化學(xué)學(xué)報(bào)Vol 39 No2011年1月Journal of Fuel Chemistry and Technology文章編號(hào):0253-2409(2011)010014407生物質(zhì)微波干燥及其對(duì)熱解的影響王賢華,陳漢平,張世紅,朱波,楊海平(華中科技大學(xué)煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢430074)摘要:通過(guò)與常規(guī)熱風(fēng)干燥方式比較研究生物質(zhì)微波干燥過(guò)程及其對(duì)熱解的影響以探索在生物質(zhì)快速熱解液化工藝中采用微波十燥技術(shù)進(jìn)行原料預(yù)處理的可行性。干燥實(shí)驗(yàn)表明微波爐的干燥速率明顯大于烘箱(5倍以上),同時(shí)在微波快速干燥過(guò)程中,原料內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)得到了改善。熱天平上干燥樣品的熱解表明,微波干燥處理有利于生物質(zhì)的熱解,特別是纖維素和半纖維素的熱解,并且能在一定程度上抑制生物油蒸汽的二次裂解反應(yīng),從而使實(shí)際流化床熱解液化裝置中的生物油產(chǎn)率有所提高。研究表明,將微波干燥技術(shù)用于生物質(zhì)熱解液化的原料預(yù)處理過(guò)程在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均具有可行性關(guān)鍵詞:生物質(zhì);熱解;微波干燥;動(dòng)力學(xué)中圖分類號(hào):TK6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AMicrowave drying of biomass and its effect on pyrolysis characteristicsWANG Xian-hua, CHEN Han-ping, ZHANG Shi-hong, ZHU Bo, YANG Hai-pini China)State Key laboratory of Coal Combustion, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074Abstract: The influence of microwave drying on the pyrolysis of biomass was investigated compared withconventional air drying. The aim of this work is to seek the feasibility of using microwave drying technique infast pyrolysis of biomass during pretreatment of the feedstock. The drying tests show that the drying rate ofmicrowave oven is far faster than that of electrical oven. The inner pore characteristics of dried biomass areimproved at higher drying rate. The thermogravimetric and kinetic analysis indicate that the microwave dryingtreatment promote the decomposition of biomass, especially cellulose and hemicellulose, and prevent thesecondary reactions of primary vapor to a certain extent at the same time. As a result the yield of bio-oil frombiomass pyrolysis in a fluidized-bed reactor increases slightly. Thus microwave drying is a technically andeconomically feasible pretreatment method for fast pyrolysis of biomass and more in-depth works are needed to becarried out nextKey words: biorpyrolysis; microwave drying kinetics隨著化石能源儲(chǔ)量的不斷減少和生態(tài)環(huán)境的日生物質(zhì)資源種類眾多,通常熱解所采用的農(nóng)林益嚴(yán)峻以生物質(zhì)為代表的可再生能源的開(kāi)發(fā)利用廢棄物的水分含量都比較高,液化前需進(jìn)行干燥預(yù)越來(lái)越受到重視。采用熱解技術(shù)能同時(shí)得到氣液、處理,否則得到的生物油產(chǎn)品含水率會(huì)很高,不僅降固三種均具有較高利用價(jià)值的能源化工產(chǎn)品,低了熱值也影響生物油的穩(wěn)定性,不利于生物油的從而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源的清潔高效利用具有廣闊的應(yīng)用。因此在生物質(zhì)熱解液化工藝中,原料干應(yīng)用前景。生物質(zhì)在快速熱解下,可以得到產(chǎn)率高燥過(guò)程必不可少通常采用熱煙氣干燥方式將原料達(dá)70%的液體產(chǎn)品一生物油2。生物油較原始生的含水率降到10%以下。物質(zhì)的能量密度提高5倍以上,便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存,并在常規(guī)的熱風(fēng)干燥中,熱量主要通過(guò)對(duì)流和傳且液體燃料的可加工性和易處理性都明顯優(yōu)于圊導(dǎo)的方式由外向內(nèi)傳遞到生物質(zhì)原料的內(nèi)部,該方體。同時(shí)生物油具有一定的熱值含有豐富的化學(xué)式加熱時(shí)間長(zhǎng)效率較低。微波干燥是一種相對(duì)較組分,既可以替代化石燃料也吋作為許多高附加值新的技術(shù),其干燥過(guò)程中,原料不同位置的極性水分產(chǎn)品的原料。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展,生物質(zhì)快速子同時(shí)直接作用于微波電磁場(chǎng)并將微波能量轉(zhuǎn)化熱解液化技術(shù)日益成熟,在世界上許多國(guó)家都建成為熱能,該過(guò)程具有快速、均勻、節(jié)能的顯著優(yōu)點(diǎn)。了采用不同反應(yīng)器形式的示范裝置,在北美的一些目前微波干燥技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各種原材料和大型生物質(zhì)熱解液化工廠已投入商業(yè)運(yùn)行4。產(chǎn)品的加工處理,包括糧食、蔬菜、水果和木材收稿日期:20100418;修回日期:201007-29基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(50×003502005060)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃,200℃CB210202);湖北省自然科學(xué)基金(2008CDB303)聯(lián)系作者:張世紅(9),男,教授,從事生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化研究,Te:0m7.870417;Fax:0780956;Eml:shuhang@mail.hust.edu.cn。1期王賢華等:生物質(zhì)微波干燥及其對(duì)熱解的影響等s-。但將微波干燥技術(shù)應(yīng)用于生物質(zhì)熱解液干燥特性,利用熱天平和流化床熱解液化裝置研究化過(guò)程中的原料干燥預(yù)處理的報(bào)道還較少。另外有不同干燥方式干燥的生物質(zhì)原料熱解特性,從而探研究表明,微波干燥后樣品的滲透性等物理化學(xué)特索在生物質(zhì)熱解液化過(guò)程中采用微波干燥技術(shù)預(yù)處性會(huì)發(fā)生改變-6,而原料特性是影響生物質(zhì)熱解理生物質(zhì)原料的可行性。液化過(guò)程和產(chǎn)物分布的重要因素。因此采用微波1實(shí)驗(yàn)部分干燥技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)原料的快速、高效干1.1原料生物質(zhì)原料采用來(lái)自木材加工廠的松燥,還會(huì)影響到生物質(zhì)的熱解特性,需要進(jìn)行深入的波爐和電熱烘箱比較不同干燥方式下生物質(zhì)原料的見(jiàn)表徑小于1mm,其工業(yè)分析和元素分析結(jié)果木屑,粒研究。正是基于以上考慮,本實(shí)驗(yàn)將利用實(shí)驗(yàn)室微表I松木屑的工業(yè)分析和元素分析Table 1 Proximate and ultimate analyses of pine wood sawdustProximate analysis w /%oUltimated analysis wa/%FCH12.7034413.5749.215.22040.1745.36172calculated by difference12實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法1.2.1干燥設(shè)備和干燥方法首先研究生物質(zhì)微根據(jù)干燥實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以m為橫坐標(biāo)、mn為波干燥特性,并與常規(guī)的烘箱干燥進(jìn)行對(duì)比。釆用縱坐標(biāo)作圖,采用最小二乘法求得擬合直線的斜率南京杰全微波設(shè)備有限公司生產(chǎn)的NJL21型實(shí)驗(yàn)和截距,進(jìn)而求得不同條件下的干燥常數(shù)k和n室微波爐,其配備的三個(gè)微波磁控管可提供最大1.2.3千燥后樣品的比表面積和孔結(jié)構(gòu)微波干2kW的輸出功率,并可按需要進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)燥與烘箱干燥相比干燥速率快得多,干燥后的生物節(jié)同時(shí)微波加熱時(shí)間也可進(jìn)行設(shè)定。微波爐內(nèi)裝質(zhì)樣品的比表面積及孔結(jié)構(gòu)將會(huì)有不同程度的改有轉(zhuǎn)盤和紅外測(cè)溫儀,加熱過(guò)程中的微波輸出功率、變。分別利用美國(guó) Micromeritics公司生產(chǎn)的ASAP加熱時(shí)間、樣品表面溫度均實(shí)時(shí)顯示。2020型氮吸附比表面積孔徑分析儀和荷蘭FEI公微波干燥實(shí)驗(yàn)分別在200W、400W600W、司生產(chǎn)的 Quanta200型掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)800W四個(gè)不同的微波輸出功率下進(jìn)行,電熱烘箱量干燥后樣品的 Brunauer-Emmeti- Teller(BET)比干燥溫度設(shè)定為(105±5)℃。每種干燥條件下的實(shí)表面積等參數(shù)和SEM圖像。驗(yàn)重復(fù)三次,結(jié)果取平均值。每次干燥的樣品質(zhì)量1.2.4干燥后樣品熱解的熱重和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究均為10g,并且使用規(guī)格完全一樣的坩堝容器。微利用北京光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的WRT2C型微機(jī)熱天波干燥時(shí),每隔Imin或2min將樣品取出稱重;烘平研究干燥后樣品的熱解過(guò)程。采用兩種熱解條箱干燥時(shí),每隔5min稱重一次。每次稱重的時(shí)間件:以20℃/min的升溫速率從室溫升到800℃;抬均控制在10s以內(nèi)。升熱天平電爐處于與樣品脫離位置,升溫到470℃1.2.2干燥過(guò)程模擬干燥過(guò)程通常用下面的半后降到正常位置開(kāi)始加熱樣品,升溫速率和終溫分經(jīng)驗(yàn)公式描述m:別設(shè)定為20℃/min和500℃。其他熱解參數(shù)一(1)樣:氮?dú)鉃檩d氣流量50mL/mi,樣品量20mg生物質(zhì)熱解過(guò)程常用下式表示式中,表示含水率,表示干基含水量,0表示干d=6(a)(3)燥前的干基含水量,w,表示干燥平衡后的干基含水量(通常w,=0),表示干燥時(shí)間,單位min,k、n為其中:t時(shí)刻的失重率a=分別表由干燥條件決定的常數(shù)。式(1)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換可用下面的形式表達(dá):示為反應(yīng)起始和終止時(shí)的質(zhì)量;根據(jù)阿累尼烏斯公I(xiàn)nIn -= In k+nin t式反應(yīng)速率常數(shù)k=Aexp(-E/RT),單位s,E是(2)活化能單位M/mol,E是指前因子,單位S,R是通用氣體常數(shù),T是反應(yīng)溫度f(wàn)(a)是描述反應(yīng)過(guò)程燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第39卷的機(jī)理函數(shù),一般簡(jiǎn)單表示為f(a)=(1-a)",n直線斜率求E,從截率求A為反應(yīng)級(jí)數(shù)通常生物質(zhì)熱解n=1。這樣式(3)1.2.5干燥后樣品的流化床熱解液化實(shí)驗(yàn)在轉(zhuǎn)換為:套生物質(zhì)熱解液化系統(tǒng)上進(jìn)行,采用的是流化床反dt Aexp(-E/rT)(1-a)(4)應(yīng)器(內(nèi)徑35mm,反應(yīng)區(qū)間高度1500mm)測(cè)反應(yīng)器由電爐加熱,不同高度布置有溫度、壓力測(cè)對(duì)于第一種樣品升溫速率恒定的熱解升溫速點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中熱解溫度控制在(50020)℃。采用粒徑率B=dT/d,可得到為0.3mm~0.45mm的石英砂作床料,氮?dú)鉃檩drexp(-E/RT)(1-a)5)氣,反應(yīng)器內(nèi)氣相停留時(shí)間約1s,生物質(zhì)給料量為采用 Coats-Redferm積分法",對(duì)冰水混合物。每次實(shí)驗(yàn)均連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行1b以上,L/T作圖,從擬合直線的斜率和截距可得E和A值。生物質(zhì)熱解產(chǎn)物中的焦炭和生物油產(chǎn)量直接稱重得對(duì)于第二種樣品非恒定速率升溫的熱解,采用到,不凝氣產(chǎn)量則用差減法得到。Achar- Brindley- Sharp-Wendworth微分法,h2結(jié)果與討論d對(duì)1/T作圖,用最小二乘法擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從21干燥過(guò)程圖1是松木屑在微波爐和電熱烘箱方式下的干燥失重過(guò)程。246810I2141618圖1.松木屑干燥曲線Figure 1 Drying curves of pine wood sawdust(a): dried in microwave oven;(b): dried in electrical ovenpredicted;■:200W;o:400W;▲:600W;V:800W;◆: electrical oven表2擬合干燥曲線參數(shù)因此,整個(gè)干燥過(guò)程也只有水的釋放;當(dāng)水分蒸發(fā)完P(guān)arameters of fitting drying curves成后,其他極性分子開(kāi)始吸收微波能量,樣品溫度會(huì)method繼續(xù)上升,導(dǎo)致熱解或燃燒反應(yīng)發(fā)生,樣品質(zhì)量會(huì)繼Electrical oven0.154730.96554續(xù)減少。由于微波加熱速率很快,當(dāng)微波功率較高200 W microwave0.246770.797880.557780.95165時(shí),物理干燥和化學(xué)反應(yīng)之間沒(méi)有明顯的界限,mIcrowave1.314120.79074此,微波加熱的功率和時(shí)間需要小心控制800 microwave1.392851.04929從圖1可以看出,采用烘箱干燥,約30min后圖1中的點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù),線表示根據(jù)式干燥過(guò)程才接近完成,而采用60W微波干燥,干(1)擬合的干燥曲線擬合曲線的參數(shù)k、n見(jiàn)表2。燥過(guò)程不到6min就完成了微波干燥速率快的特對(duì)于烘箱干燥,干燥溫度為(105±5)℃,整個(gè)干燥過(guò)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。另外微波功率越大,干燥速率越快,這程只有水的釋放,當(dāng)水分蒸發(fā)完成后樣品的質(zhì)量保一點(diǎn)從表2中也可以看出。式(1)中k值是反映干持恒定,此時(shí)的失重量也就是樣品的初始含水量,為燥速率大小的參數(shù),k值越大,說(shuō)明干燥速率越快。12.7%。而對(duì)于微波干燥,由于微波在水分子中最表2中烘箱干燥的k值最小,微波功率越大,k值容易被吸收,只要有水存在,它都是優(yōu)先被加熱的,越大。第1期王賢華等:生物質(zhì)微波干燥及其對(duì)熱解的影響圖2是根據(jù)擬合結(jié)果進(jìn)一步計(jì)算得到的微波干功率。同時(shí)因?yàn)樵系某跏己坎桓?為了凸顯燥過(guò)程所需要的時(shí)間和能量曲線(干燥耗能=微波微波干燥的影響采用完全干燥。根據(jù)干燥實(shí)驗(yàn)結(jié)輸出功率x干燥耗時(shí))。由圖2可以看出,微波功率果松木屑在微波爐600W干燥6min和烘箱105℃越大,達(dá)到相同干燥程度所需的時(shí)間越短,但600W干燥2h后就幾乎不含水了,因此,選擇它們分別作和800W相差不大;而在能耗方面,600W明顯比為微波干燥和烘箱干燥的條件。800W節(jié)能,因此,選擇600W作為微波干燥制樣的圖2微波干燥的耗時(shí)和耗能Figure 2 Needing time and energy for microwave drying(a): needing time to dry; (b): needing energy to dry■:200W;O:400W;▲:600W;v:800W2.2樣品干燥后的結(jié)構(gòu)微波爐600W、6min和步表明微波干燥過(guò)程中水的快速蒸發(fā),不僅擴(kuò)展了烘箱105℃2h兩種條件下干燥松木屑的比表面積生物質(zhì)內(nèi)部的孔隙,增加了表面出氣口的大小,并使和孔結(jié)構(gòu)見(jiàn)表3。正如預(yù)計(jì)的那樣,不同干燥速率生物質(zhì)有不同程度的斷裂,見(jiàn)圖3。這些變化將會(huì)下得到的樣品具有顯著不同的比表面積和孔結(jié)構(gòu),有利于生物質(zhì)在受熱時(shí)的快速升溫、分解以及熱解微波干燥得到的松木屑的BET比表面積孔容積和氣體的快速析出,進(jìn)而對(duì)熱解產(chǎn)物的分布產(chǎn)生影響。平均孔徑均比烘箱干燥得到的大。SEM照片進(jìn)一圖3干燥松木屑的SEM照片F(xiàn)igure 3 SEM images of dried pine wood sawdust(a): dried in microwave oven;(b): dried in electrical oven表3干燥松木屑的比表面積和孔結(jié)構(gòu)Table 3 Parameters of surface and pore of dried pine wood sawdustDrying method BET surface area A /'m.g" Pore volume w/cm.g" Average pore diameter d/nmMicrowave oven1,95560.0085003.1274Electrical oven0.91050.0037880.5799燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第39卷23干燥樣品的熱重?zé)峤馕⒉t600W6min的500℃時(shí)的殘焦量分別為2465%和24.55%,與和烘箱105℃、2h兩種條件下干燥的松木屑在升溫速率為20℃/min時(shí)相比都降低了,說(shuō)明提高20℃/min升溫速率下的TG和DTG曲線見(jiàn)圖4。升溫速率有利于生物質(zhì)中揮發(fā)分的析出。由于樣品從TG曲線可以看出,從210℃開(kāi)始,在相同溫度在熱天平加熱過(guò)程中需置于空氣中一段時(shí)間,不可下,微波干燥松木屑的失重量始終大于烘箱干燥的,避免會(huì)重新吸水,因此,DTG曲線在170℃前有一500℃時(shí)的殘焦量分別為28.11%和30.36%;從個(gè)干燥失重峰。從DTG曲線可以看出,在熱解階段DTG曲線可以看出,在195℃-378℃,微波干燥松(173℃-500℃),310℃以前微波干燥松木屑的失木屑的失重速率始終大于烘箱干燥的,說(shuō)明微波干重速率略小于烘箱干燥的,而在310℃以后,正好相燥處理促進(jìn)了松木屑在該溫度段的裂解。反。從表4發(fā)現(xiàn)微波干燥松木屑熱解反應(yīng)的活化Shafizadeh等指出,組成生物質(zhì)的半纖維素、纖維能與烘箱干燥的相比均較大,這與前面慢速熱解的素和木質(zhì)素的熱解溫度分別為225℃-325℃、情況完全不同。由于快速熱解時(shí),生物質(zhì)樣品及其325℃-375℃和250℃~500℃。因此微波干燥熱解產(chǎn)物始終處于高溫環(huán)境中,而高溫有利于熱解處理有利于生物質(zhì)中纖維素和半纖維素的熱解,而產(chǎn)物的進(jìn)一步反應(yīng),即二次反應(yīng),因此,快速熱解時(shí)它們的熱解產(chǎn)物正好是生物油的主要成分。表4中的二次反應(yīng)過(guò)程比慢速時(shí)要顯著的多分析時(shí)需要微波干燥松木屑熱解反應(yīng)的活化能與烘箱干燥的相加以考慮。除溫度外,氣固接觸時(shí)間也是決定二次比均較小特別是在195℃-365℃,減小了約反應(yīng)的一個(gè)重要因素2。揮發(fā)分停留時(shí)間越長(zhǎng),10%。這進(jìn)一步證明了微波干燥處理有利于生物質(zhì)次反應(yīng)越劇烈。通過(guò)前面的分析已發(fā)現(xiàn),微波干燥的熱解特別是纖維素和半纖維素的熱解。樣品具有較好的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu),這將有利于熱解過(guò)程中揮發(fā)分的快速析出,從而縮短氣相停留時(shí)間,有效降低二次反應(yīng)強(qiáng)度。因此,烘箱干燥樣品的快速熱解過(guò)程伴隨著較強(qiáng)的二次反應(yīng),導(dǎo)致其活化能降低表4松木屑熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 4 Kinetic parameters of pine wood sawdust pyrolysisrate method /C /k- mollLower microwave oven 195-365 66 67 1.80x1031502002503003504004505005505-410141.685.14×10°electrical oven205-37073.617.53×103圖4低升溫速率下干燥松木屑熱解的熱重譜圖370~410149.792.32×10°Figure 4 Pyrolysis of pine wood sawdust at lowerHigher microwave oven 175-300 34 47 20 00heating rate(20℃/min300~37548.01343.81375-45060.813702.89electrical oven 170對(duì)于在熱天平上進(jìn)行的后種方式的熱解,由355~45059652842.96于是直接將生物質(zhì)樣品置于高溫環(huán)境中,主要通過(guò)從表4還發(fā)現(xiàn),在275℃-355℃,活化能變化輻射和傳導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)快速加熱樣品的目的。圖5為較大說(shuō)明二次反應(yīng)顯著。如前所述,該溫度段主要高升溫速率下干燥松木屑的熱解。從圖5(b)可以是纖維素?zé)峤?根據(jù)目前廣泛采用的 broido看出兩種樣品的升溫過(guò)程非常接近,平均升溫速率 Shafizadeh纖維素?zé)峤鈩?dòng)力學(xué)模型),熱解產(chǎn)物中微波干燥的為180℃/min,烘箱干燥的為的生物油蒸汽會(huì)在二次反應(yīng)中裂解成焦炭和不凝l68℃/mim,前者略高原因可能是因?yàn)槲⒉ǜ稍锏臍?導(dǎo)致焦炭產(chǎn)率增加2),即失重量減少。這也就松木屑及其熱解焦具有較好的傳熱特性。從圖5解釋了圖5(a)中的DTG曲線,烘箱干燥松木屑在(a)的TG曲線看不出兩種樣品的失重過(guò)程有什么370℃附近的失重速率要小于微波干燥的原因。但差別微波干燥松木屑的失重量只略小于烘箱干燥從整體看,一方面烘箱干燥松木屑的一次熱解焦炭第1期王賢華等:生物質(zhì)微波干燥及其對(duì)熱解的影響產(chǎn)量比微波干燥的高;另一方面二次反應(yīng)中包括有在著其他有利于減少焦炭量的二次反應(yīng)途徑1,例利于焦炭生成的反應(yīng)但最終的焦炭產(chǎn)量與微波干如焦炭與水蒸氣和CO2之間的反應(yīng)。燥的相當(dāng)甚至更低。這說(shuō)明快速熱解過(guò)程中還存8020406080100120140160180Time //s圖5高升溫速率下干燥松木屑的熱解Figure 5 Pyrolysis of pine wood sawdust at higher heating rate(a): TG and DTG curves;(b): temperature curves.... dried in microwave oven: dried in electrical oven2.4干燥樣品的流化床熱解兩種干燥方式下得2.5技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析綜上所述微波干燥處理后到的松木屑流化床熱解液化的生物油、不凝氣和焦的生物質(zhì)熱解得到的生物油產(chǎn)率有所提高,并且通炭的產(chǎn)率見(jiàn)圖6。過(guò)對(duì)油性質(zhì)和成分的分析發(fā)現(xiàn),微波干燥得到的生物油的水含量(26.2%)較烘箱干燥的(26.8%)69.867. V7mdried in microwave ovendried in electrical oven低、熱值(15.0M/kg)較烘箱干燥的(14.7M/kg)高,這將有利于生物油作為燃料的利用;同時(shí)油中的一次熱解產(chǎn)物的含量增加,這將有利于生物油作為高附加值產(chǎn)品原料的利用。由于目前的研究還處于探索階段,還有進(jìn)一步研究和優(yōu)化的空間,主要是針對(duì)微波干燥條件熱解液化條件與生物油產(chǎn)率及生8146物油品質(zhì)的關(guān)系開(kāi)展系統(tǒng)的研究最終實(shí)現(xiàn)生物油10產(chǎn)率較高、品質(zhì)較好的目標(biāo)。熱風(fēng)干燥可以利用熱解過(guò)程中的余熱和不凝氣圖6松木屑流化床熱解產(chǎn)物分布的潛熱,成本較低,缺點(diǎn)是干燥效率較低,特別是在Figure 6 Yields of pine wood sawdust pyrolysis products干燥的后期,隨著物料含水率的降低,干燥效率進(jìn)一in fluidized-bed reactor步降低。微波干燥效率高,但成本也較高?？梢越Y(jié)合這兩種干燥方式,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)原料的快速高效由圖6可見(jiàn),微波干燥處理提高了生物油和焦炭的產(chǎn)率,降低了不凝氣的產(chǎn)率。同時(shí)進(jìn)行的花生干燥,考慮到生物油產(chǎn)率和品質(zhì)提高所帶來(lái)的效殼和玉米稈的對(duì)比實(shí)驗(yàn)也得到了相同的結(jié)果。益采用微波干燥所增加的成本也是可接受的。正如前面所分析的那樣,微波干燥處理促進(jìn)了生物3結(jié)論質(zhì)的熱解,特別是其中纖維素和半纖維素兩種主要微波干燥與通常的熱風(fēng)干燥相比,干燥速率提產(chǎn)油組分的熱解同時(shí)又能有效抑制生物油蒸汽的高5倍以上;同時(shí)通過(guò)微波快速干燥,原料內(nèi)部的孔二次裂解,從而導(dǎo)致生物油產(chǎn)率提高。另外在本研隙結(jié)構(gòu)得到改善,有利于生物質(zhì)的熱解過(guò)程。究所采用的原料和熱解條件下,二次反應(yīng)的總體效微波干燥處理有利于生物質(zhì)的熱解特別是纖果是焦炭產(chǎn)量的減少。關(guān)于這部分研究的詳細(xì)結(jié)果維素和半纖維素的熱解見(jiàn)作者發(fā)表的文獻(xiàn)微波干燥處理能有效抑制生物油蒸汽的二次裂燃料化學(xué)學(xué)報(bào)第39卷解,從而提高生物油產(chǎn)率處理過(guò)程在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均具有可行性。將微波干燥技術(shù)用于生物質(zhì)熱解液化的原料預(yù)參考文獻(xiàn):[1] YAMAN S. 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