生物质热裂解产物的产量与生物质的组成含量有关。根据停留时间、加热速度的反应温 度的不同,生物质热裂解技术被分为五类:慢速热解、常规热解、快速热解、闪速热解和极 快速热解。
慢速热裂解(又称干馏工艺、碳化过程)的升温速率非常低,反应温度较低。较慢的升 温速率使得热解温度很低的半纤维素和纤维素得到充分的裂解,从而生成大量的气体和挥发 份,而木质素的热解温度相对较高,一般热解温度设定不会超过 400℃[14],以此提高生物质 炭的产率。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
常规热裂解的升温速率一般在 0。1~1℃/s,而且反应温度一般设置在 600℃或者更高,滞 留时间较长,常规反应速率下的热解产物比例基本相同,一般固定炭占原料总量的 20%~ 25%,生物油占 10%~15%[15]。
快速热裂解升温速率严格控制在 10℃/s~200℃/s,反应温度设定在 600℃~1000℃,滞 留时间相对较短,一般小于 5 s,这种反应对热解设备要求较高,对物料的粒径也有较高的要 求,达到这些要求能够使得生物质油的产率大大提高[16],其比例一般可达原料质量 40%~60%。 快速热解过程中传热比慢速热解裂解剧烈得多。原料非常迅速的聚合直接生成热裂解产物。 中间产物很少。液态生物油的产率因为之后产物的淬冷而显著增加。这也是国内外学者十分 关注生物质快速热解的原因。
极快速热裂解的升温速率大于 1000℃/s,滞留时间更是短到 1 s 以下,生物质油的产率可 达到 80%以上,由于以极高的速率达到木质素热解的温度,使得木质素迅速被热解,因此当 升温速度达到一定程度时,甚至可以达到几乎不产生生物质炭的情况[17]。