温度对马尾松热解产物产率和特性的影响

马中青; 张齐生

doi:10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

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温度对马尾松热解产物产率和特性的影响

马中青 , 张齐生

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马中青, 张齐生. 温度对马尾松热解产物产率和特性的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

引用本文:

马中青, 张齐生. 温度对马尾松热解产物产率和特性的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

MA Zhongqing, ZHANG Qisheng. Pinus massoniana pyrolysis: influence of temperature on yields and product properties[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

Citation:

MA Zhongqing, ZHANG Qisheng. Pinus massoniana pyrolysis: influence of temperature on yields and product properties[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

温度对马尾松热解产物产率和特性的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

马中青^1,2, ,,
张齐生³

1.
浙江农林大学工程学院，浙江临安 311300;
2.
浙江农林大学浙江省木材科学与技术重点实验室，浙江临安 311300;
3.
南京林业大学材料科学与工程学院，江苏南京 210037

基金项目:

十二五国家科技支撑计划项目（2012BAD30B01）;浙江农林大学生物质资源化利用研究中心预研项目（2013SWZ03）;浙江农林大学人才引进启动基金资助项目（2014FR056）

详细信息

作者简介: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

通信作者: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

中图分类号: S781；TQ351

Pinus massoniana pyrolysis: influence of temperature on yields and product properties

MA Zhongqing^{1,2
, ,},
ZHANG Qisheng³

1.
School of Engineering, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China;
2.
Key Laboratory of Wood Science and Technology of Zhejiang Province, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China;
3.
College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China

Funds:

摘要: 马尾松Pinus massoniana是中国重要的速生人工林树种。采用热化学转化法，可制取生物质燃气、生物质炭和生物油等高品质燃料。采用固定床热解反应器，开展了热解温度（400，500，600和700 ℃）对马尾松慢速热解过程产物产率和基本特性的影响研究。结果表明：随着反应温度的升高，气体产率逐渐增加，炭产率和生物油产率逐渐减少；在700 ℃时，可燃气的最高热值为12.11 MJN－1m－3，气体成分及其体积分数为二氧化碳CO2（24.00%），一氧化碳CO（25.00%），甲烷CH4（15.50%），氢气H2（25.50%）和烃类气体CnHm（2n4）（0.97%）；炭的最高低位热值和比表面积分为31.8 MJkg－1和536.13 m2g－1；生物油中乙酸（5.30%），1-羟基-2-丁酮（4.11%），乙酰甲醇（8.46%），苯酚（2.66%）和甲基苯酚（3.87%）的相对含量最高。图3表3参18
- 木材科学与技术 /
- 马尾松 /
- 慢速热解 /
- 固定床 /
- 可燃气 /
- 生物质炭 /
- 生物油
Abstract: Pinus massoniana, a fast-growing wood species that is plentiful in China, could be converted into high-quality bio-fuel through thermal-chemical conversion technology. The objective of this study was to obtain useful data for effective design and operation of biomass pyrolysis technology fed by P. massoniana. In this study a fixed bed reactor was used to determine the influence of temperature （400, 500, 600, and 700 ℃） on yields and properties of slow pyrolysis products for P. massoniana. The components of bio-gas were analyzed by gas chromatograph （GC）, the properties of bio-char were analyzed by the Brunauer-Emmett-Teller （BET） and Barrett-Joyner-Halenda （BJH） methods, and the components of bio-oil were analyzed by gas chromatograph/mass spectrometry （GC/MS）. Results showed that as the pyrolysis temperature increased, the yield of bio-gas increased from 40.00% to 46.50%; whereas, the yields of bio-char and bio-oil decreased from 26.50% to 24.00% and 33.50% to 29.50%, respectively. At 700 ℃, the lower heating value （LHV） of bio-gas reached its maximum value of 12.11 MJN－1m－3 with components of CO2（24.00%）, CO（25.00%）, CH4（15.50%）, H2（25.50%）, and CnHm （2 n4）（0.97%）; also the maximum values for LHV （31.8 MJkg－1） and specific surface area （536.13 m2g－1） were attained. The main components in the bio-oil were acetic acid （5.30%）, 1-hydroxy-2-butanone （4.10%）, hydroxy-acetone （8.50%）, phenol （2.70%）, and methylphenol （3.90%） which could be important chemicals source by refining .［Ch, 3 fig. 3 tab. 18 ref.］
- wood science and technology /
- Pinus massoniana /
- slow pyrolysis /
- fixed bed /
- bio-gas /
- bio-char /
- bio-oil

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链接本文:
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温度对马尾松热解产物产率和特性的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

马中青^{1,2,
,},
张齐生³

1. 浙江农林大学工程学院，浙江临安 311300;

2. 浙江农林大学浙江省木材科学与技术重点实验室，浙江临安 311300;

3. 南京林业大学材料科学与工程学院，江苏南京 210037

基金项目:

作者简介:
马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

通信作者: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

收稿日期: 2015-02-28
修回日期: 2015-05-05
刊出日期: 2016-02-20

中图分类号: S781；TQ351

关键词:

摘要: 马尾松Pinus massoniana是中国重要的速生人工林树种。采用热化学转化法，可制取生物质燃气、生物质炭和生物油等高品质燃料。采用固定床热解反应器，开展了热解温度（400，500，600和700 ℃）对马尾松慢速热解过程产物产率和基本特性的影响研究。结果表明：随着反应温度的升高，气体产率逐渐增加，炭产率和生物油产率逐渐减少；在700 ℃时，可燃气的最高热值为12.11 MJN－1m－3，气体成分及其体积分数为二氧化碳CO2（24.00%），一氧化碳CO（25.00%），甲烷CH4（15.50%），氢气H2（25.50%）和烃类气体CnHm（2n4）（0.97%）；炭的最高低位热值和比表面积分为31.8 MJkg－1和536.13 m2g－1；生物油中乙酸（5.30%），1-羟基-2-丁酮（4.11%），乙酰甲醇（8.46%），苯酚（2.66%）和甲基苯酚（3.87%）的相对含量最高。图3表3参18

English Abstract

Pinus massoniana pyrolysis: influence of temperature on yields and product properties

MA Zhongqing^1,2, ,,
ZHANG Qisheng³

1. School of Engineering, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China;

2. Key Laboratory of Wood Science and Technology of Zhejiang Province, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China;

3. College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China

Funds:

Received Date: 2015-02-28
Rev Recd Date: 2015-05-05
Publish Date: 2016-02-20

Keywords:

Abstract: Pinus massoniana, a fast-growing wood species that is plentiful in China, could be converted into high-quality bio-fuel through thermal-chemical conversion technology. The objective of this study was to obtain useful data for effective design and operation of biomass pyrolysis technology fed by P. massoniana. In this study a fixed bed reactor was used to determine the influence of temperature （400, 500, 600, and 700 ℃） on yields and properties of slow pyrolysis products for P. massoniana. The components of bio-gas were analyzed by gas chromatograph （GC）, the properties of bio-char were analyzed by the Brunauer-Emmett-Teller （BET） and Barrett-Joyner-Halenda （BJH） methods, and the components of bio-oil were analyzed by gas chromatograph/mass spectrometry （GC/MS）. Results showed that as the pyrolysis temperature increased, the yield of bio-gas increased from 40.00% to 46.50%; whereas, the yields of bio-char and bio-oil decreased from 26.50% to 24.00% and 33.50% to 29.50%, respectively. At 700 ℃, the lower heating value （LHV） of bio-gas reached its maximum value of 12.11 MJN－1m－3 with components of CO2（24.00%）, CO（25.00%）, CH4（15.50%）, H2（25.50%）, and CnHm （2 n4）（0.97%）; also the maximum values for LHV （31.8 MJkg－1） and specific surface area （536.13 m2g－1） were attained. The main components in the bio-oil were acetic acid （5.30%）, 1-hydroxy-2-butanone （4.10%）, hydroxy-acetone （8.50%）, phenol （2.70%）, and methylphenol （3.90%） which could be important chemicals source by refining .［Ch, 3 fig. 3 tab. 18 ref.］

马中青, 张齐生. 温度对马尾松热解产物产率和特性的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

引用本文:

马中青, 张齐生. 温度对马尾松热解产物产率和特性的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

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温度对马尾松热解产物产率和特性的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

作者简介: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

通信作者: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

Pinus massoniana pyrolysis: influence of temperature on yields and product properties

计量

出版历程

温度对马尾松热解产物产率和特性的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015

1. 浙江农林大学 工程学院，浙江 临安 311300; 2. 浙江农林大学 浙江省木材科学与技术重点实验室，浙江 临安 311300; 3. 南京林业大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210037

作者简介: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

通信作者: 马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。

English Abstract

Pinus massoniana pyrolysis: influence of temperature on yields and product properties

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1. 浙江农林大学工程学院，浙江临安 311300;

2. 浙江农林大学浙江省木材科学与技术重点实验室，浙江临安 311300;

3. 南京林业大学材料科学与工程学院，江苏南京 210037

作者简介:
马中青，讲师，博士，从事生物质热解和气化的研究。