纖維素熱解生物油特性研究
- 期刊名字:太陽能學報
- 文件大小:306kb
- 論文作者:辛善志,楊海平,王賢華,楊明法,陳漢平
- 作者單位:華中科大學煤燃燒國家重點實驗室
- 更新時間:2020-06-12
- 下載次數(shù):次
第35卷第11期太陽能學報Vol 35 No 11014年11月ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICANov,2014文章編號:0254096(2014)11-2191-07纖維素熱解生物油特性研究辛善志,楊海平,王賢華,楊明法,陳漢平(華中科大學煤燃燒國家重點實驗室,武漢430074)摘要:為深入了解生物質(zhì)熱解生物油的特性,對生物質(zhì)的主要成分纖維素熱解生物油的析出和演變特性進行研究。在固定床上研究纖維素在不同溫度(280-550℃)下的快速與慢速熱解以及不同氣相停留時間對纖維素生物油特性與組成的影響。研究表明,纖維素快速熱解生物油由左旋葡聚糖及大量脫水糖組成還有少量呋喃衍生物(如糠醛、5-羥甲基糠醛等)。慢速熱解時產(chǎn)生的脫水糖種類較少,但小分子化合物種類更多。隨著氣相停留時間的縮短,液體產(chǎn)物中左旋葡聚糖含量逐漸升高,酸、醛等小分子消失關(guān)鍵字:生物油;纖維素熱解:溫度:氣相停留時間中圖分類號:TK6文獻標識碼:A重要意義。本文主要對纖維素在快速、慢速熱解及0引言不同溫度,不同載氣流速下的生物油組成與特性進近年來生物質(zhì)熱解、氣化等高效利用技術(shù)逐漸行研究取代燃燒等傳統(tǒng)利用方式。但在該過程中不可避免地會產(chǎn)生生物油等副產(chǎn)品,這不僅降低了生物質(zhì)資1實驗源的利用率,而且還會對生產(chǎn)設(shè)備及周圍環(huán)境造成11樣品污染和損害田。研究發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)熱解生物油是極好的液體燃料和化學工業(yè)原料,通過進一步精煉提實驗采用的微晶纖維素樣品為白色粉末,平均純可得具有較高價值的化學品P,但生物質(zhì)熱解粒徑為20m。對其工業(yè)分析元素分析測試得出,涉及一系列復(fù)雜化學反應(yīng)熱解過程中生物油的形纖維素原料含有955%(文中百分號如非特別解釋成及其特性受溫度、加熱速率、反應(yīng)氣氛及流速、原均為質(zhì)量分數(shù))的揮發(fā)分,45%的固定碳。另外,C、料性質(zhì)等影響“,生物質(zhì)在低溫、高加熱速率、短氣H、O、N、S分別為427%62%、51.0%、0.03%、相停留時間下可獲得最大生物油產(chǎn)率。纖維素是0.05%(干燥無灰基)。生物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最豐富的一種有機組分,占生物質(zhì)12裝置及方法質(zhì)量的40%~50%它是一種葡萄糖聚合體,由脫采用小型管式爐固定床熱解反應(yīng)系統(tǒng),其中石水D吡喃式葡萄糖基(CH1O)通過相鄰糖單元的1英管反應(yīng)器有效加熱長度為600mm。對于快速熱位和4位之間的β-苷鍵連接而成的一個線性高分子解,在實驗之前,先將反應(yīng)器升高到指定溫度,并通聚合物。研究表明纖維素在生物質(zhì)熱解過程中高純N29999提供惰性氣氛待系統(tǒng)穩(wěn)定后將的主要貢獻在于產(chǎn)生生物油。因此,研究纖維素均勻放置在瓷舟中的1g樣品快速放入石英管中心在不同熱解條件下的生物油組成及特性,對了解進行反應(yīng),揮發(fā)分經(jīng)冰水混合物冷卻;樣品在反應(yīng)器生物質(zhì)熱解生物油的形成機制與其綜合利用具有內(nèi)的停留時間為15min。對于慢速熱解,先在室溫收稿日期:20120920基金項目:國家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計劃(2012AA051803);國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展(H中國煤化工CNMHG家自然科學基金通信作者:楊海平(197~),女、博土、副教授、博士生導(dǎo)師,主要從事生物質(zhì)的熱化學轉(zhuǎn)化利用研究。 yuping2002@163com2192太陽能學報35卷下通入高純N2,將樣品放入反應(yīng)區(qū)之后,以10℃min揮發(fā)分析出較少。溫度逐漸升高,纖維素的熱分解的升溫速率從室溫升至終溫。由于纖維素的熱解主速率加快,因此生物油產(chǎn)率增大。從圖1中還可看出,要集中在315400℃,因此對于快速及慢速熱解在纖維素的主要熱分解溫度范圍內(nèi)(300400℃),慢反應(yīng),反應(yīng)終溫設(shè)置為280-550℃。速熱解的生物油產(chǎn)率高于快速熱解。這可能是由于液體生物油采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-纖維素在溫度小于400℃并未分解完全,而慢速MS)進行分析。氣相色譜(GC)的型號為 Agilent熱解時纖維素易以熔融態(tài)析出大量揮發(fā)分。當熱解Technologies,6890N, Network GC system;質(zhì)譜(MS)溫度大于400℃時,纖維素完全分解,揮發(fā)分能完全的型號為 Agilent Technologies,5973 Network:具釋放,因此快速熱解的生物油產(chǎn)率高于慢速熱解有質(zhì)量選擇檢測器(MSD)。GC采用色譜柱為在熱解過程中,揮發(fā)分的停留時間對生物油產(chǎn)率DB-WAX毛細管柱(30m×0.25mmid.×025μm有影響。因此在300400、500℃下選擇不同載氣df(涂層厚度),最高承受溫度為250℃。GCMS流量來考察停留時間對生物油產(chǎn)率的影響,結(jié)果如的參數(shù)設(shè)置如下:樣品注射口溫度為200℃,GC爐圖2所示。從圖中可看出,當熱解溫度較低時,揮發(fā)子的升溫程序為:在60℃恒溫1min,然后以分的停留時間對生物油產(chǎn)率的影響并不顯著。如在6K/min速度加熱到160℃,緊接著以10Kmin的300、400℃時,載氣流量從02L/min增至10Lmin時,升溫速率加熱至230℃,恒溫2min,升溫程序結(jié)束。生物油產(chǎn)率僅有小幅增大。而當熱解溫度為500℃載氣為He,流量保持13 mL/min,脈沖壓力和時間時,揮發(fā)分的停留時間對生物油產(chǎn)率的影響較為明分別為25.0ps和1min;凈化氣流為50mL/min,連顯。這可能是由于在低溫條件時,揮發(fā)分的二次反續(xù)吹掃1min。應(yīng)速率較低。雖然高載氣流量能使揮發(fā)分迅速離開2結(jié)果與討論反應(yīng)區(qū),但由于熱解溫度較低,揮發(fā)分的二次反應(yīng)程度低,所以對最終的生物油產(chǎn)率影響并不大。21生物油產(chǎn)率lA0. L/min圖1所示為不同熱解溫度下纖維素快速及慢速S4.0 L/min熱解時的生物油產(chǎn)率。從圖中可看出,熱解溫度對嬰100L/min50生物油產(chǎn)率影響較大。纖維素快速及慢速熱解時生物油產(chǎn)率隨熱解溫度的升高,表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律,即:先隨溫度的升高而升高,在400460℃時達到最大,之后逐漸降低??焖偌奥贌峤鈺r最大生20物油產(chǎn)率較為接近,分別為587%及57.6%。當反應(yīng)溫度低于300℃時,纖維素主要發(fā)生脫水反應(yīng),溫度/℃圖2不同氣相停留時間下纖維素熱解生物油產(chǎn)率ig 2 Bio-oil yield from cellulose pyrolysis under differentgas residence time快速熱解當熱解溫度升高后,揮發(fā)分析出速率加快,與此慢速熱解20同時,二次反應(yīng)也增強。從圖1中也可看出,在熱解溫度大于500℃時,生物油產(chǎn)率開始降低,說明此時二次反應(yīng)已較為劇烈。若此時降低揮發(fā)分在反應(yīng)區(qū)250300350400450500550的停留時中國煤化工的二次反應(yīng)。因溫度/℃此最終的CNMH顯,即隨著載氣圖1纖維素快速及慢速熱解時生物油產(chǎn)率流量的增大(揮及分行圖時間的縮短),生物油產(chǎn)率Fig 1 Bio-oil yield from cellulose fast and slow pyrolysis增大。l1期辛善志等:纖維素熱解生物油特性研究219322纖維素快速熱解主的脫水糖,可能還存在進一步脫水等反應(yīng)而生當反應(yīng)溫度為280550℃,N2流量為02Lmin成其他糖類。比如,左旋葡聚糖通過1,6乙縮醛糖時,纖維素快速熱解生物油的主要成分見表1。生物苷鍵斷裂及水合反應(yīng)能生成吡喃葡萄糖。實驗證油中還有呋喃酮及其甲基衍生物、羥基丙酸、吡喃酮實,后續(xù)的熱解過程主要以左旋葡聚糖與吡喃葡萄等,但這些物質(zhì)含量很低(小于0.5%),這里未糖單體的分解為主,主要產(chǎn)生氣體及小分子酸醛列出。從表1中可看出,纖維素快速熱解生物油中酮類嗎。以1,6-脫水-β-D-吡喃葡萄糖(左旋葡聚糖)為主在280℃時,纖維素逐漸開始發(fā)生分解,液體產(chǎn)同時還有大量脫水糖,如1,65脫水-ad-呋喃半乳糖、物中含有大量脫水糖,這可能是左旋葡聚糖等脫水1,4:356-脫水αad-吡喃葡萄糖、1,6-脫水-B-D-呋喃葡糖并未發(fā)生顯著的二次反應(yīng),從而產(chǎn)生少量糠醛、萄糖等。另外,液體產(chǎn)物中還能檢測到一定量的酸、5-羥甲基糠醛、5-甲基呋喃醛以及糠酸等呋喃衍生醛、酮類等物質(zhì)。一般來說,纖維素初始熱解產(chǎn)物主物,而酸及酮則未測出。此時液體產(chǎn)物中左旋葡萄要是以糖苷鍵斷裂,隨后脫水形成的左旋葡聚糖為糖酮含量也最高,但其含量隨溫度的升高而逐漸減表1不同熱解溫度下纖維素生物油主要組成(相對峰面積,%Table 1 Mian components of cellulose bio-oil under different temperature( Relative peak area, %溫度℃序號物質(zhì)名稱280300330360430500550羥基丙酮0310.541.32.05羥基乙醛00.34l.441.131.041.51l.251.751952.022453.87糠醛4.977.0144152-乙?;秽?0350.95147010990.711.10丙酸00.520.350.690.751.271.665-甲基呋喃醛0.230461.291.881.341.251.190.841.152環(huán)戊烯-14二酮00.170.66093077067059040酸000.390.450.530.94101,2環(huán)戊酮0002442.301.713-甲基環(huán)戊烷1,2-二酮00.221.041.781.361.151.070.940125-已基-1-醇00.39032麥芽醇0480.550.91.270940.870880.84苯酚003.1915左旋葡萄糖酮7.086472.17糠酸0.563413564.213.302822550.653,5-二羥基-2-甲基4H吡喃酮000.390004.3802.702.441,4:3,6-脫水-a-d-吡喃葡萄糖409877123912958527006535.375-羥甲基糠醛5704603313.773.343.022842061992,3-O-丙酮甘露聚糖0.46008101,6-脫水-α-d-呋喃半乳糖00.5113.361.54中國煤化工5940221,6-脫水βD-呋喃葡萄糖000.730.CNMHG231,6-脫水βD吡喃葡萄糖7447585931.7939.6754355530555061.0060.582194太陽能學報35卷小。當反應(yīng)溫度升高到330℃時,纖維素的分解速見表2,這里只給出生物油中的主要成分。從表中可率加快。此時液體產(chǎn)物中物質(zhì)種類開始增多,生成看出,慢速熱解時液體產(chǎn)物中左旋葡聚糖含量隨熱更多的脫水糖,同時乙酸、糠醛、5-甲基呋喃醛及糠解終溫的升高而減小,在330℃時達到最小值然后酸等含量均隨溫度的升高而增大,5-羥甲基糠醛含其含量逐漸增大并在360-550℃時保持相對穩(wěn)定。量卻緩慢減小。從表Ⅰ中可看出,左旋葡聚糖含量液體產(chǎn)物中1,4:3.6-脫水-αd-吡喃葡萄糖以及糠醛、在30℃時出現(xiàn)最低值,而1,6-脫水-a-d-呋喃半乳糠酸等呋喃衍生物含量隨熱解終溫的升高先增大并糖、1,4:3,6-脫水-α-d-吡喃葡萄糖含量卻顯著增大。在300℃達到最大值,之后逐漸減小。5-羥甲基糠液體產(chǎn)物中呋喃糖的出現(xiàn)說明纖維素解聚生成的低醛含量隨終溫的升高而緩慢減小,但乙酸丙酸等含聚糖除了生成左旋葡聚糖以及進一步脫水以外,左量卻一直單調(diào)遞增,旋葡聚糖或吡喃葡萄糖還可能發(fā)生不同碳位的脫水與纖維素的快速熱解相比,慢速熱解時液體產(chǎn)與分子重排。隨著反應(yīng)溫度的升高揮發(fā)分的快速析物的主要成分與前者相似,但不同產(chǎn)物的含量仍存出,此時二次反應(yīng)也開始加強。在360℃時,液體產(chǎn)在一定差別。最大區(qū)別在于部分物質(zhì)在慢速熱解時物中的左旋葡萄糖酮已無法檢測出,這說明左旋葡萄并未被檢出,其中以脫水糖為主,如:2,3-O-丙酮甘糖酮主要產(chǎn)生于纖維素的低溫分解階段。液體產(chǎn)物露聚糖、16-脫水-αd-呋喃半乳糖、1,6-脫水-β-D-中糠醛、羥基丙酮、乙酸等小分子含量有所增大。糠呋喃葡萄糖等。慢速熱解液體產(chǎn)物中左旋葡萄糖酮醛、糠酸、5-甲基呋喃醛、麥芽醇等含量伴隨著脫水含量明顯低于快速熱解,而且當終溫為300℃時,左糖同時在30-360℃出現(xiàn)最大值而5-羥甲基糠醛旋葡萄糖酮已無法被檢出,這是因為左旋葡萄糖酮與左旋葡萄糖酮卻隨溫度的升高而減小。這說明糠的熱穩(wěn)定性較差,受熱易分解。同時,終溫280℃慢醛有可能是直接由脫水糖的進一步分解而生成的速熱解時產(chǎn)生的左旋葡聚糖比快速熱解時低,而且當反應(yīng)溫度從400℃升至550℃時,液體產(chǎn)物在360-550℃范圍內(nèi)其產(chǎn)量變化不大,這不同于快中左旋葡聚糖以及小分子化合物(如乙酸、丙酸、丁速熱解時的緩慢增大。另外,慢速熱解時1,4-3,6-脫酸、羥基丙酮)含量出現(xiàn)小幅增大。與此同時,產(chǎn)物水-α-d-吡喃葡萄糖含量比快速熱解時高;可見,慢中1,4:3,6-脫水-αd-吡喃葡萄糖等脫水糖以及糠醛、速熱解時揮發(fā)分析出速率緩慢,更有利于低聚糖的5羥甲基糠醛、5-甲基呋喃醛及糠酸等呋喃衍生物脫水和二次反應(yīng),而二次反應(yīng)的增加使小分子物質(zhì)卻隨溫度的升高而緩慢減少。含量增大,所以在纖維素慢速熱解時的小分子物質(zhì)另外值得注意的是,分子結(jié)構(gòu)越簡單的酸類越種類多于快速熱解。乙酸、羥基丙酮、羥基乙醛等小早出現(xiàn)。例如乙酸在300℃時就被檢測出來,而丁分子在慢速熱解時能被檢出,但在280℃快速熱解酸則在400℃時才生成。這說明C3C4的酸類可時卻未被檢出,而且前者的糠醛、糠酸等產(chǎn)量高與后能來源于左旋葡聚糖的開環(huán)之后的分子碎片。有研者。另外,纖維素慢速熱解時生成的1,2-環(huán)戊酮以究認為,纖維素熱解的乙酸來源于羥基乙醛的脫水及5-己基-1-醇等高于快速熱解。同時,從表2還與加氫。但在本研究中羥基乙醛含量隨溫度的可看出慢速熱解時小分子物質(zhì)的產(chǎn)量變化小于快升高并未出現(xiàn)較大變化。因此,乙酸等酸類小分子速熱解。如羥基乙醛、羥基丙酮、2-乙?;秽瓤赡軄碓从诓糠置撍情_環(huán)之后的分子碎片。在終溫為300-550℃時的產(chǎn)量變化很小,而快速熱在低溫熱解條件下,除了生成少量苯酚外,還有解時的變化明顯更高。另外,慢速熱解時苯酚的生少量含苯環(huán)物質(zhì)存在。纖維素結(jié)構(gòu)中并不存在苯環(huán)成溫度比快速熱解時低。前者在終溫33℃時就結(jié)構(gòu),因此液體產(chǎn)物中的苯酚是由揮發(fā)分發(fā)生聚合能被檢出,而快速熱解400℃時才生成苯酚。而且反應(yīng)而生成的。己糖脫水后除了發(fā)生縮醛反應(yīng)外,快速熱解時生成的苯酚稍高于慢速熱解,特別是在還可能發(fā)生C與C6原子之間的縮合、分子重排反越高的溫度下(550℃),表明慢速熱解時的二次反應(yīng)生成苯酚。應(yīng)比快速熱中國煤化工23纖維素慢速熱解24不同載CNMH纖維素慢速熱解液體產(chǎn)物的GCMS分析結(jié)果在反應(yīng)終溫為300、400、500℃,載氣(N2)流l1期辛善志等:纖維素熱解生物油特性研究2195表2慢速熱解時纖維素生物油主要組成(相對峰面積,%)Table 2 Mian components of bio-oil from the slow pyrolysis of cellulose(Relative peak area, %溫度^C序號物質(zhì)名稱2803003303604000460500550羥基丙酮00.550.60.630.710.700.730.76羥基乙醛0.751.281.32146151.311.211.301.10乙酸1.31.691.872612672.752.793.,24糠醛2.795.185004.504.383493393.083065丙酸00.510.660.780870.870.862-乙?;秽?.260931.151.111.231.151.121011.1475-甲基呋喃醛0481.321.591.491.401331291.141.202-環(huán)戊烯-1,4二酮0461.051.030.870.880790.770.710.6891,2環(huán)戊酮149241215282239245265221236甲基環(huán)戊烷-1,2-二酮0230.911.211.121.191.311.071.29115-己基-1-醇511.171.121.070.900961.050.8909912麥芽醇0.5900.921.07090.940980.901.02苯酚01.061.131.241.361.571.531.8214左旋葡萄糖酮14914615糠酸2933.320682.601.5901490.64163,5-二羥基2甲基4H吡喇酮3.62.492.291.371714:3,6-脫水-αd-吡喃葡萄糖9221480122012301.2010.6010.1010.409.92185-羥甲基糠醛4.383593413.583.08295280285278191,6脫水β-D-吡喃葡萄糖5327482947215710539557725606600756.88量為02、1.5、10Lmin時對纖維素進行快速熱解,旋葡聚糖同時生成。其液體產(chǎn)物主要成分如表3所示。不同載氣流量使乙酸、丙酸、羥基乙醛、糠醛等小分子物質(zhì)在揮發(fā)分在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間有所區(qū)別,從而影響載氣流量為10Lmin時基本都無法被被檢出。而到揮發(fā)分二次反應(yīng)的程度。從表中可看出,隨著載5-羥甲基糠醛在300-500℃,不同流量下的產(chǎn)量變氣流量的增大,液體產(chǎn)物中左旋葡聚糖含量逐漸升化很小。有研究認為,纖維素熱解時糠醛的產(chǎn)生來高,而其他物質(zhì)含量則逐漸降低。在300℃,N2流自于5-羥甲基糠醛的脫羥甲基反應(yīng)m,而5羥甲量為10L/min時,此時纖維素并未完全分解,液體基糠醛則通過D葡萄糖在C2與C5位置上的縮醛產(chǎn)物基本由左旋葡聚糖及少量脫水糖組成。當反應(yīng)反應(yīng)得來以34。也有研究者認為糠醛來源于葡萄糖溫度升高到400、500℃時,纖維素反應(yīng)充分,這時C1C5或者C2C6的反應(yīng)1。通過本實驗結(jié)果發(fā)液體產(chǎn)物中左旋葡聚糖含量隨載氣流速的增大而增現(xiàn)糠醛與5羥甲基糠醛似乎并無明顯關(guān)系。大。即使在N2流量為10L/min時,左旋葡聚糖及脫水糖含量也占近85%(峰面積)。這說明在高載氣3結(jié)論流量情況下,左旋葡聚糖的二次反應(yīng)受到抑制。在在固定床反應(yīng)器上研究了不同條件下纖維素熱400、500℃時,隨著載氣流量的增大,1,4:3,-脫解過程中生物擊E密水水-αd-吡喃葡萄糖含量并未顯著降低。另外,1,6-如下中國煤作理主要結(jié)論脫水-a-d-呋喃半乳糖在高載氣流量的情況下也有CNMHG1)纖維素煙以王女成分是左旋葡聚生成,說明該脫水糖在纖維素的分解階段可能隨左糖及其他脫水糖:隨著載氣流量的增大,左旋葡聚糖2196太陽能學報35卷表3不同載氣流量時纖維素生物油主要組成(相對峰面積,%Table 3 Mian components of cellulose bio-oil at different gas flow rate(Relative peak area, %300℃400℃500℃序號物質(zhì)名稱0.21.510.00.21.510.00.210.0羥基丙酮00.540.3501.300.662羥基乙醛0.3414101131.121.161.511.371.21乙酸0870601.7502451.55糠醛3.161.1705.11165丙酸00.3500002-乙?;秽?.350.7100.710.545-甲基呋喃醛0.46013408400840.700.217892環(huán)戊烯-14二酮0.1700.77043001.081.903-甲基環(huán)戊烷-1,2-二酮01.360.930.720.940.910.645-己基1-醇008900.510.390.620.38麥芽醇00.940.6700.840.810.57苯酚014601961.590.85左旋葡萄糖酮64701.351480糠酸3.4103.301.250.730.71161,6-脫水-axd-呋喃半乳糖0.5102.253.185941.712.152,3-O-丙酮甘露聚糖1.520.711814.36-脫水-ad-吡喃葡萄糖8777832278.527708.085375494.995-羥甲基糠醛4603.343.083802062.252.781,6-脫水βD吡喃葡萄糖585963983.795435619871.7261.068.9576.69的二次反應(yīng)受到抑制,導(dǎo)致其在液體產(chǎn)物中的含量utilization of tar from biomass pyrolysis[]. Biomass逐漸升高。左旋葡萄糖酮主要產(chǎn)生于纖維素的低溫Chemical Engineering, 2011, 45(2): 51--55分解階段,并且其熱穩(wěn)定性較差,極易分解。慢速熱[2] Balat M, Balat m, Kirtay e,etal. Main routes for the解時揮發(fā)分的二次反應(yīng)進行得更充分,液體產(chǎn)物中thermo-conversion of biomass into fuels and chemicals脫水糖的種類更少,而小分子化合物種類則更多Part 1: Pyrolysis systems[J]. Energy Conversion and2)糠醛與5-羥甲基糠醛并無明顯關(guān)系糠醛有Management,2009,50(12):3147-3157可能直接由左旋葡聚糖等脫水糖的分解而生成,與[3] Bridgwater A V. Review of fast pyrolysis of biomass and此同時,丙酸等酸類小分子則可能來源于部分脫水product upgrading[J]. Biomass and Bioenergy, 2012糖開環(huán)之后的分子碎片。38(1):68-9[4 Heo H S, Park H J, Park Y K, et al. Bio-oil production[參考文獻]from fast pyrolysis of waste furniture sawdust in a[]邊軼,劉石彩,簡相坤.生物質(zhì)熱解焦油的性質(zhì)與fluidized bed[]. Bioresource Technology, 2010, 101(s化學利用研究現(xiàn)狀[門生物質(zhì)化學工程,2011,45(2)iV凵中國煤化工51-55[5] Yanik JICNMHGt al Fast pyrolysis[1] Bian Yi, Liu Shicai, Jian Xiangkun. The state art ofof agricultural wastes: Characterization of pyrolysisview of research progress on characteristics andchemicalproducts[]. Fuel Processing Technology, 2007, 88(10)期辛善志等:纖維素熱解生物油特性研究2197942-947.in cellulose fast pyrolysis[J]. Industrial Engineering[6] Guo Xiujuan, Wang Shurong, Wang Qi, et al. PropertiesChemistry Research, 2009, 48(3): 1391--1399of bio-oil from fast pyrolysis of rice husk[j]. Chinese Joumal [12] Shen d K, Gu S. The mechanism for thermalof Chemical Engineering, 2011, 19(1): 116--121decomposition of cellulose and its main products!]7 Demirbas A, Arin G. An overview of biomass pyrolysis[JIBioresource Technology, 2009, 100(24): 6496-6504Energy Sources, 2002, 245):471--482[13] Shafizadeh F, Lai Y Z. Thermal degradation of 1,6-[8] Peter M. Energy production from biomass(part 1)anhydro- beta -D-glucopyranose[]. The Journal ofOverview of biomass]. Bioresource Technologyrganic Chemistry, 1972, 37(2): 278--284002,83(1)37-46[14] Azeez A M, Meier D, Odermatt J. 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Fast and slow pyrolysis of cellulose atdifferent temperatures(280-550 C)and variant gas residence time was conducted in a fixed-bed reactor. It was shown that bio-oilfrom cellulose fast pyrolysis is mainly consisted of levoglucosan and large amount of anhydro-saccharides, plus some furan derivatessuch as furfural and 5-hydroxymethylfurfural. The anhydro-saccharide species from cellulose slow pyrolysis was less than that offast pyrolysis, but more low molecular compounds were generated. with the decrease in the gas residence time, the content oflevoglucosan in liquid oil increased gradually, but low molecular compounds such as acids and aldehydes were diminished.Keywords: bio-oil; cellulose pyrolysis; temperature; gas residence time中國煤化工CNMHG
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