CO2气氛耦合粉煤灰催化生物质热解生油特性分析

作者：洪文鹏; 张钰; 姜海峰^*; 张敏策; 邓孙华; 陈杰; 张玲; 郭帅

来源：农业工程学报, 2022, 38(04): 235-241.

DOI：10.11975/j.issn.1002-6819.2022.04.027

• 生物质
• 热解
• 粉煤灰
• CO2
• 生物油

针对生物质热解生物油中可利用组分富集程度低的问题，该研究以不同颗粒尺寸的玉米秸秆为研究对象，通过固定床热解设备开展了CO2气氛下粉煤灰与秸秆共热解试验，分析粉煤灰对秸秆热解产物分布的影响规律，并重点研究CO2耦合粉煤灰对液相产物中含氧化合物组分的作用机制。结果表明，当颗粒尺寸为0.17～0.21 mm时，生物油产率最大值为44.32%。粉煤灰对大颗粒尺寸生物质热解生油过程的促进作用最为明显，当颗粒尺寸为0.31～0.45 mm时，生物油产率增加量为8.94个百分点。主要原因是粉煤灰所含金属组分间的协同催化作用和生物质颗粒内外传热传质效率的增强。CO2的引入对生物油的形成起抑制作用，且液相产率随着体系内CO2流速的增加而逐渐降低。小颗粒尺寸的生物质与粉煤灰共热解更有助于促进酚类化合物的生成，CO2与体系中氢自由基的强结合能力进一步促进了酚类化合物的富集。经综合分析，当CO2流速为40 mL/min时，液体产物中酚类化合物含量最高。该研究可为煤灰基固废物催化生物质热解制取高品质生物油技术的优化设计和CO2气氛辅助生物质催化热解机理的完善提供理论依据。

• 单位
  吉林化工学院; 内蒙古大唐国际新能源有限公司; 东北电力大学