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基本信息

作品名称:
林木生物质定向热裂解液化微反装置
大类:
科技发明制作A类
小类:
能源化工
简介:

热裂解液化技术可以将低能量密度的林木生物质转化为高品位的能源产品及化工原料。为满足林木生物质热化学转化基础研究的需要,本团队研发了进料量1 Kg/h的二次仪表-计算机自动控制的定向热裂解液化微反装置。该装置首次实现了生物质热裂解在线实时分析、中间产物调控、分级可控冷凝、尾气循环利用等功能的创新和集成,可用于林木生物质热裂解特性分析、催化剂遴选、反应机理等的实验室和工程技术中心的基础研究。

详细介绍:

在众多的生物质能利用技术中,热裂解液化技术可将分散、繁杂的林木生物质定向转化为高品位的能源产品及化工原料——生物油、清洁燃气(不凝气体)和热解炭,是目前国内外研究的热点,被认为是极具发展潜力的生物质能转化技术。生物质快速热裂解液化技术具有对生物质原料要求较低、反应速率快、产物百分之百转化利用等突出优点。
本装置通过对流化床微反技术、固定床催化技术、可控冷凝技术、在线分析技术、催化调控理论的集成和发展,研发了进料量为1 Kg/h的二次仪表-计算机自动控制的林木生物质定向热裂解液化微反装置。本装置主要由进料系统、进气系统、流化床热裂解系统、固定床二次裂解系统、出炭系统、分级冷凝系统、气路循环及收集系统、在线分析系统及监控系统等组成。
采用螺旋加料与气力输送相结合的方式,通过对螺杆和进料接口的精巧设计,实现了林木生物质固相粉末进料的连续化、精确化;新型微型反应器由流化床和固定床串联组成,实现了林木生物质热裂解过程中的二次催化与中间产物的定向调控;开发的三级可控冷凝系统实现了液化产物的分级冷凝和组分富集;采用气相色谱和红外气体分析仪对热裂解以及冷凝过程中不同阶段的中间产物进行定性定量分析,实现了在线实时分析;研发的气路循环及尾气收集系统实现了将林木生物质热裂解生成的不凝气体作为流化介质循环利用。
本装置首次实现了在线实时分析、中间产物的二次调控、分级可控冷凝、尾气循环利用等功能的创新和集成,可以用于开展林木生物质的热裂解特性分析、催化剂遴选、反应机理等的研究,突破了以往生物质热解反应的静态研究模式,将实现在线分析与调控的动态对比研究效果。调试和试车工作表明,本装置工艺布置合理、结构紧凑、工作稳定。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
2011年3月至4月,美国密西西比州立大学、北京**大学、中国**科学研究院、山东**大学等单位专家参观装置后表示:本装置技术原理先进,在国内外具有一定的特色和创新。
2011年5月,获第七届****大学大学生课外学术科技作品竞赛二等奖。
2011年6月,获第六届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。

作品视频

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