生物油生产涉及两种主要方法:热解和水热液化。这些工艺将生物质转化为可用燃料,但每种方法都有其独特的特点和挑战。
5 个关键步骤说明
1.热解:无氧快速加热
热解是一种在无氧条件下快速加热生物质(如藻类或木质生物质)的过程。这种快速加热会使生物质分解成较小的成分。在此过程中产生的蒸汽随后被快速冷却,从而产生生物油。根据反应条件的不同,快速热解产生的生物油按重量计可达到 50%至 70%。热解产生的生物油是一种深棕色有机液体,含有大量水分和数百种有机成分,如酸、醇、酮、呋喃、酚、醚、酯、糖、醛、烯、氮和氧化合物。然而,通过热解获得的生物油性能较差,如不进一步提纯,就不能用作发动机燃料。
2.水热液化:高温高压条件
水热液化是指在有水的情况下,通过高温高压条件将生物质转化为生物油。这一过程模仿了数百万年来生物质转化为原油的自然过程。生物质会被置于高温高压下,温度通常在 200 °C 至 700 °C 之间。该反应可在气化炉中与大气中的空气、蒸汽或氧气发生。其结果是产生生物油,这是一种淡黄色至棕色的液体,伴有刺激性气味。
3.粗生物油的有限应用
热解和水热液化法都能生产生物油,但由于热值低、含水量高、酸性和热不稳定性,从这些工艺中直接获得的生物油应用有限。因此,有必要进行更多的研究和升级,以提高生物油的质量,使其可用于各种用途,包括用作可再生运输燃料或锅炉燃料。
4.生物油的升级:实际应用的关键
升级过程包括去除水分、提高热值和降低生物油的酸度。这一步骤对生物油的实际使用至关重要。如果不进行升级,生物油就不能有效地用作燃料。
5.总结:改良生物油之路
总之,生物油是通过热解和热液液化工艺生产的。这些过程分别涉及在无氧或有水的情况下快速加热生物质。由此产生的生物油是含氧有机化合物的复杂混合物,其原始形式的应用有限。需要进一步研究和升级,以改善其特性,使其适用于各种用途。
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