2。2。3 闪速热解

闪速热解法可以认为是一种改进与提高的快速热解法。闪速热解是升温速率为

1000℃/S 条件下将生物质的组成进行部分降解的方法。闪速热解温度在 900 到 1200℃ 之间而给生物质的热脉冲持续的时间非常短，只有 0。1S 到 1S 的时间。在生物质闪速热 解过程中化学反应动力学和相变行为的热质传递过程起着决定性的作用。缺点是生成较 多的生物焦油，使得生物质焦产率下降，同时热反应器需要较高要求，目前难以大规模 装备生产。

2。2。4   真空热解

真空热解是生物质在低压或无氧条件下的热解。在真空热解过程中，压力范围通常 为 0。05 至 0。20Pa，温度保持在 450 至 600℃之间。真空热解的条件与慢速热解相差不大， 但从反应区除去气体的方法之间存在很大的差异。真空热解是用低压或者真空来除去气 体，而其它大多数的热解技术是通过鼓吹气体来除去气体。

2。2。5   中间热解

中间热解通常是用来使液体和固体产品之间达到平衡。慢速热解产生的生物质焦较 多但液体产量相对较低，而快速热解产生高的液体产量和低的生物质炭的产量。因此， 中间热解的操作条件是在慢速和快速热解条件之间。论文网

2。2。6   加氢热解

加氢热解是生物质转化成高质量生物质油的一种相对较新的技术。在这个过程中， 氢或者以氢为基础的材料在高于大气压 5mPa 到 20mPa 之间，与生物质一起送到反应器 中，升温速率、停留时间和反应温度几乎和快速热解相同。因此，加氢热解是在高压下 将氢或者以氢为基础材料的条件下的快速热解。

2。3   实验原料的来源

（1）本论文中的稻壳是取之苏北农村的粮食加工厂，是经过机器加工后的粗糠。 稻壳主要由纤维素和木质素构成，还有一小部分的脂肪和蛋白质。

（2）麦秆是麦子的秸秆，而我国每年会生产大量的麦秆，其质地柔软，中心疏松 ， 主要成分是半纤维素、纤维素、木质素。麦秆取之苏北农村的麦垛，是去年的麦秆，相 对而言，水分含量比较少。

（3）木屑作为常见的木材加工废料，是典型的木质类生物质，因此锯木屑主要是 由纤维素、半纤维素和木质素组成。我国林业产业发达，支撑国民经济。此外，木材加 工业也蓬勃发展，若是按照森林的木材利用率 60%计算，每年全国产生木屑数量应为

3700 万立方米[37]。本文所选用的锯木屑取自江苏省苏北地区某家具加工厂，经干燥、 筛分、破碎之后所得，待进一步用来生物质制焦。

（4）毛竹是我国现有竹类植物中分布最广、资源最多的一种竹子。据 2009 年第 7

次中国森林资源清查结果表明，全国毛竹林 386。83 万 hm2，约 97。1 亿株毛竹[38]。毛 竹是由纤维素、半纤维素以及木质素等组成，只是组成比例和木屑不同。本文选取的毛 竹，是取之江南地区枯毛竹经破碎、筛选之后所得，待进一步生物制焦。

2。4   实验装置和实验方案

2。4。1   实验装置

（1）管式炉一台（如图 2-1）。本实验采用是自制的可控温管式电阻炉作为炭化装置， 其整个装置主要由温度控制系统、加热系统和排气系统三部分组成，温度控制系统采用 厦门宇光 AI518P 型智能温控仪，该实验设备的设定升温速率可以根据电压来调节，可 以在 5℃/min～20℃/min 之间调节、其最高的设定温度为 1100℃升温或恒温加热，所采 用的热电偶则是在当地购买的铂铑热电偶；加热系统由高温管式电阻炉内的电阻丝发 热，其加热速度快且保温效果好，中间的钢管则采用的是不锈钢,其最高可承受的加热温 度为 1000℃；供排气系统是由通载气装置和排气装置组成，通载气的装置包括气体钢瓶 和气体流量计，根据实验要求，调节通入载气（氮气）的流量，一般在 0。5L/min～2L/min 范围内持续通入；排气装置则是采用一段塑料管，主要用于排除管式炉内的空气和产生 的生物质体，确保实验时管式炉内是无氧的状态。