3 生物质油应用
(1)锅炉燃烧:通过研究生物油的物化性质以及组成成分,可知生物油中碳、氢比例较大,并且有一定的热值,能够用于燃烧。使用生物油燃烧供热是可行的,但如果对燃烧的设备进行改造,并且优化燃烧生物油的工艺过程,相信能够获得更好的经济效益。
(2)涡轮机发电:按原理来说,涡轮机能够直接燃烧使用生物质热裂解油,或者是提质改性后的生物油。不过这项应用还没有太多的实践经验。
(3)生活用能:对生物质热解油进行精制和改性,获得高品质生物汽油以及生物柴油,可以直接用于运输工具。而且生物油中不含硫,其他的排放物也都在可接受的范围内,因此比较环保。此外,生物油气化生成的可燃气,既可以补充满足城市的家庭生活燃气,又可以解决我国农村的生活用能问题。
(4)提取化学品:生物油中含有相当多的有机化合物,因此能够提炼出许多化学品[26]。
4 生物质油重整制氢相关研究
对生物油进行水蒸气重整制氢主要使用的是它的水溶性组分。而由于生物油含有的成分较为复杂,组分之间容易发生干扰,所以许多研究中经常会用模型化合物来研究整个生物油分子进行研究。在重整反应中,我们通常研究工艺的反应条件和催化机理。模型化合物多使用乙酸、乙醇、甲醇、呋喃和苯酚 等,少数会用生物油水溶性全组分来用于研究[33]。
Mattos[34]等对近几年乙醇水蒸气重整制氢的研究进行了分析,并对其反应机理进行总结。乙醇吸附在氧化物载体上,会产生游离的乙氧基,然后乙氧基在催化剂酸位上发生脱水反应生成了乙烯,或者在金属离子和载体表面发生脱氢反应产生乙醛。醛基进一步脱氢生成乙酰基,乙酰基再被氧化为碳酸根,碳酸根受热分解生成CO2。同时,反应温度在300︒C-500︒C时,乙氧基、乙醛、乙酰等分解,生成CO、CxHy、H2。而CxHy又可进一步重整生成CO与H2。
Vagia[35]等使用Aspen plus,对生物油模型化合物进行重整反应。反应完成后进行了一系列的平衡计算,并以此对重整反应做了热力学分析。选取乙酸、乙二醇和丙酮作为模型化合物,将物质按照摩尔比为4:1:1配制,可以配成与生物油组成相似的模型混合物。再通过研究能够得出最佳反应条件,即T=900K、常压、S/C=3。