刘志超, 王妍艳, 郑方栋, 万 迪

(上海明华电力科技有限公司,上海 200090)

生物质能是人类赖以生存的重要能源之一,是除煤炭、石油和天然气外居于世界能源消费总量第四位的能源[1]。全球具有丰富的生物质资源,每年通过光合作用储存的生物质约1 700亿吨[2]。我国农林废弃物资源分布广泛,随着我国今后造林面积的逐步扩大以及对农林废弃物开发利用的重视,我国每年可开发利用农林废弃物资源的潜力达10亿吨标准煤[3]。但是,由于农林废弃物原料组成较为复杂[4-5],致使不同条件下获得的热解油组分复杂、热值低、稳定性差,这些因素均限制了其作为燃料或化工原料等的应用[6-8]。热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)快速热解技术是一项能够将农林废弃物迅速热解成可挥发的小分子物质,并通过色谱分离热解产物,通过质谱鉴定热解产物的技术,利用此技术探索热解条件对农林废弃物热解性质的影响,确定合理的热解方案,从而制取高品质热解油,具有巨大的应用前景。通过快速催化热解实验研究催化剂对生物质热解性质影响,可提高生物质热解产物品质[9-12]。本研究以玉米秸秆为农林废弃物原料,利用Py-GC/MS装置进行了快速热解实验,考察了热解温度、热解时间及ZSM-5催化剂对热解特性及热解产物分布的影响,以期为制备高品质热解油提供理论基础。

1 实 验

1.1 原料

玉米秸秆，江苏连云港市，用机械粉碎机粉碎后，选粒径≤0.425 mm,置于烘箱中,在105 ℃下干燥24 h后待用。玉米秸秆元素分析及工业分析结果如下：C 40.46%、 H 5.83%、 N 0.68%、 O 53.03%;以空气干燥基计，其中水分9.27%、挥发分71.73%、灰分6.06%、固定碳12.94%。……