Биомасло, получаемое при быстром пиролизе, представляет собой сложную смесь, состоящую в основном из оксигенированных органических соединений и воды. Оно характеризуется высоким содержанием воды (20-30 %), высоким содержанием кислорода (35-50 %) и низким уровнем pH (до ~2), что делает его кислотным и коррозионным. Биомасло также имеет высокую вязкость (20-1000 cp @ 40°C) и содержит твердые остатки (до 40%). Его теплотворная способность составляет 5600-7700 БТЕ/фунт (13-18 МДж/кг), что ниже, чем у традиционных видов топлива. Из-за своей окислительной нестабильности биомасло склонно к полимеризации или агломерации, что со временем увеличивает его вязкость и летучесть. Для повышения его стабильности и совместимости с топливом для нефтепереработки часто требуются процессы модернизации, такие как деоксигенация.
Ключевые моменты объяснены:
-
Основной состав био-масла:
- Кислородсодержащие органические соединения: Биомасло богато оксигенированными органическими соединениями, которые обусловливают высокое содержание кислорода (35-50%). Эти соединения включают кислоты, спирты, кетоны, альдегиды и фенолы, которые образуются при расщеплении биомассы в процессе пиролиза.
- Содержание воды: Биомасло содержит значительное количество воды (20-30%), которая является побочным продуктом процесса пиролиза. Такое высокое содержание воды снижает теплотворную способность биомасла и способствует его нестабильности.
-
Физические и химические свойства:
- Плотность: Биомасло имеет плотность больше, чем вода, в пределах 1,10-1,25 г/мл.
- Теплотворная способность: Теплотворная способность биомасла относительно низкая - 5600-7700 БТЕ/фунт (13-18 МДж/кг), по сравнению с традиционным ископаемым топливом.
- Вязкость: Биомасло обладает высокой вязкостью, диапазон вязкости составляет 20-1000 cp при 40°C. Такая высокая вязкость может создавать проблемы при обработке и транспортировке.
- pH и кислотность: PH биомасла обычно очень низкий, часто около 2, что делает его очень кислым. Такая кислотность обусловлена присутствием органических кислот, которые также способствуют коррозионной активности биомасла.
- Твердые остатки: Биомасло может содержать до 40% твердых остатков, которые представляют собой частицы древесного угля и другие нелетучие материалы, оставшиеся после процесса пиролиза.
-
Нестабильность и потребности в обновлении:
- Окислительная нестабильность: Биомасло нестабильно в окислительном отношении, то есть со временем оно склонно к полимеризации, агломерации или окислительным реакциям. Эти реакции увеличивают вязкость и летучесть биомасла, делая его менее пригодным для прямого использования в качестве топлива.
- Модернизация процессов: Для повышения стабильности и совместимости биомасла с традиционными видами топлива, получаемыми на нефтеперерабатывающих заводах, часто используются процессы модернизации, такие как деоксигенация. Деоксигенация снижает содержание кислорода, тем самым повышая теплотворную способность и стабильность биомасла.
-
Применение и использование:
- Применение топлива: Несмотря на сложности, биомасло может использоваться в качестве жидкого топлива в дизельных двигателях и газовых турбинах для производства электроэнергии. Он также привлекателен для совместного сжигания на электростанциях благодаря простоте обращения и более низким затратам на транспортировку и хранение по сравнению с твердой биомассой.
- Химическое сырье: Биомасло может служить источником органических соединений и специальных химикатов, которые могут быть извлечены и использованы в различных промышленных целях.
- Модернизация моторных топлив: Биомасло можно перерабатывать в моторное топливо или превращать в сингаз и биодизель с помощью таких процессов, как газификация, что делает его универсальным сырьем для производства возобновляемой энергии.
-
Проблемы и соображения:
- Обращение и хранение: Из-за высокой вязкости, кислотности и нестабильности биомасло требует бережного обращения и хранения для предотвращения разложения и обеспечения безопасности.
- Экономическая жизнеспособность: Необходимость процессов переработки и относительно низкая теплотворная способность биомасла могут повлиять на его экономическую целесообразность в качестве топлива. Однако ведущиеся исследования и разработки направлены на повышение эффективности и рентабельности производства и переработки биомасла.
Таким образом, биомасло, полученное в результате быстрого пиролиза, является сложным и трудным материалом, но при правильной переработке и обработке оно обладает значительным потенциалом в качестве возобновляемого топлива и химического сырья.
Сводная таблица:
| Недвижимость | Подробности |
|---|---|
| Основной состав | Кислородсодержащие органические соединения (35-50%), вода (20-30%) |
| Плотность | 1.10-1,25 г/мл (тяжелее воды) |
| Теплотворная способность | 5600-7700 БТЕ/фунт (13-18 МДж/кг) |
| Вязкость | 20-1000 cp при 40°C |
| pH | ~2 (сильнокислотный) |
| Твердые остатки | До 40% |
| Нестабильность | Окислительная нестабильность, полимеризация, агломерация |
| Модернизация процессов | Деоксигенирование для повышения стабильности и совместимости с топливом для нефтепереработки |
| Приложения | Топливо для двигателей, химическое сырье, производство возобновляемой энергии |
Узнайте, как биотопливо может изменить ваши энергетические решения свяжитесь с нашими специалистами сегодня за дополнительной информацией!
