洁净煤技术

作者：刘宁, 杨旭, 张雷, 窦晨, 候佳志, 王卓智, 沈伯雄

关键词：生物质热解,反应温度,升温速率,停留时间,反应气氛

随着化石燃料储量的不断枯竭以及环境污染问题的日益严重，可再生能源的研发和利用已成为全球能源政策的重要方向之一。生物质作为一种丰富且可再生的资源，它的利用至关重要。生物质能通过热解过程根据需求转化产生热解气、生物油和生物炭3种主要产品。因此，生物质热解具有很大的发展潜力和前景。在该研究基础上，综述了影响生物质热解产物的关键热解加工参数，尤其是反应温度、升温速率、停留时间和反应气氛。在热解过程中，生物质首先发生初步挥发分解，然后是炭化过程，最终是二次炭化与焦油裂解。温度的升高促进更多的裂解和气化反应，导致生物油和气体产率增加，而生物炭产率下降。快速升温倾向于产生更多的气态和液态生物油，而慢速升温有利于生物炭的生成，提高了其化学稳定性和孔隙度。停留时间的增加促进次生反应，改变生物油的化学组成。在不同气氛条件下，如N2或CO2通过抑制生物质的过度氧化或促进脱氢和脱羧反应的进行，使得热解气、生物油的组成以及生物炭的性质发生改变。通过精确控制这些参数，可以优化生物质的热解过程，获取理想的三相产物。研究结果表明，调整热解参数可以有效地改善热解产物的产率和性质，进而提高生物质热解的经济效益和环境友好性。最后针对生物质热解技术在能源和环境领域中发展面临的困难与挑战，提出生物质热解技术与其他可再生能源技术相结合未来碳捕集技术发展的大方向：生物质热解将聚焦于开发具有高催化效率、稳定性和成本效益的新型催化剂。

来源：2025年第7期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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