生物质热解特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

通过了解生物质的热解特性，更好的了解生物质的燃料热值成分，便于更好的选取生物质材料，更加高效合理的利用生物质能。生物质是通过植物的光合作用吸收太阳能转化而成的可再生能源，相当于是太阳能的有机储存体。而且是最常见的一种可再生能源，取之不尽，用之不竭，就其能量当量而言，是仅次于煤、石油、天然气而列第４位的能源。将生物质热解特性的研究加以实践应用，能够极大的减轻当前能源不足紧张的压力，充分发挥了我国地大物博的优势，提高我国的能源利用效率。

由于生物质能有着以下优点：1.生物质的大量性和普遍性。地球上现有的植物生物质有大量干物质，遍布全球，利用方便。2.生物质是一种理想的可再生能源。只要绿色植物的光合作用不断进行，生物质就会就永不枯竭。3.便于运输，生物质固体成型技术已经比较成熟，其有效解决生物质储存和运输的问题。4.生物质能源的清洁性。在科学合理的利用下，生物质能的利用可以实现CO₂的零排放。同时SO₂、NO_X的生成量远远小于传统化石燃料。生物质热解研究的进行将会把这些优点不断放大，尤其是对于我国这样的能源消耗大国更是有着战略性影响和提升，在高速发展的将来有着更加广阔的发展前景，对于我国的环境整改有着积极作用。

2. 国内外研究现状分析

近年来，该领域的研究方向正逐步拓宽，其中生物质燃气焦油裂解、生物制氢、生物质合成气制备等技术成为研究重点之一，我国的研究者也开展了大量试验研究。孙云娟等以木屑为原料，研究了不同产地白云石催化作用下的焦油裂解过程，分析了裂解温度、催化类型和反应停留时间等对焦油转化效果和热解可燃气的影响。结果表明，裂解温度越高，停留时间越长时焦油的裂解效果越好，且不同催化剂的裂解效果有明显差异，白云石煅烧处理后的比表面积是决定裂解效果优劣的最重要因素。同时，国内的一些研究机构和高校等还开展了生物质气化合成液体燃料等技术方面的研究工作，并取得了一定成果。如山东科技大学成功研发了垃圾分级热解气化技术，让城市生活垃圾在还原性气氛下发生反应，避免二噁英的生产，很好地解决了二次污染问题，运行过程中所生成的气体含有大量甲烷、一氧化碳和氢气等可燃气，可用于工业燃气。

目前基于厌氧发酵产沼气的机理研究，工艺优化及反应器制备的研究已相当广泛，但我国现有厌氧发酵技术水平与国外相比有较大差距，推行大规模实际应用的条件还尚未成熟，主要存在包括系统运行和自动化水平低，厌氧发酵相配套的技术和设备不健全等问题。

国内外针对生物质气化热解机理开展的研究中发现，由于生物质主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成，它们在生物质中紧密结合成一个有机整体，因此，其热解行为被认为是这三种主要组分热解的综合作用。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）基本燃料特性

基本燃料特性是本课题研究的一方面，本课题主要研究以农业生物质为主的试验原料，通过元素分析,工业分析，发热量分析，灰熔点分析以及热重分析来研究基本燃料的特性。

4. 研究创新点

对生物质热解进行的相关实验及理论初步研究有利于进一步掌握、巩固生物质能源、锅炉等相关专业知识；对生物质燃料特性、热解过程及相关动力学进行的分析有助于更加深入、全面掌握生物质热解技术提供一些基础数据和理论依据。