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生物质微波热解特性简介
来源:湖南长仪微波科技有限公司作者:长仪微波网址:http://www.changemw.com
文章附图

  所谓微波热解是以微波提供热源的热裂解技术。微波热解技术是最近十几年兴起的有机废物处理技术,与常规热解技术相比具有以下优点:

1)微波直接作用于材料分子或原子,加热速度快、效率高;

2)加热均匀,热惯性小,易于控制;

3)穿透性好,可直接对大尺寸物料进行热解,省去物料的预处理工序;

4)所有热解产物都可以捕集和利用,并且产物特性优于常规热解。因此,微波热解技术是替代常规热解的很好的选择。在国内外引起广泛的研究。

相对于传统电加热常规热解微波热解的具有以下特性

  微波热解预热阶段明显,在微波功率一定的情况下,秸秆的热解过程分为干燥、预热解、挥发大量析出和炭化四个阶段,各阶段对应的温区和加热机理不同。各温度段均有明显特制的挥发成分析出。电加热常规热解预热阶段不明显,没有挥发分析出平台期;传统加热无明显的阶段产物。在功率相当的情况下,微波加热比电加速度快。微波加热内部温度场均匀性较好,体现了整体加热的优势;微波功率越大,料包内部温度梯度小。电加热常规热解温度场,从料包内部导热方向从热源处到远离热源处温度单调递减,在距离加热面相同距离处,宽度方向和长度方向温度分布也不均匀,外部高、内部低。由于导热热阻的存在,沿导热方向料包各层进入预热与热解阶段之间的时间间隔逐渐增大,水分蒸发平台的持续时间逐渐延长,热平衡阶段各层存在明显的温度梯度。在功率可对比的情况下,微波加热比电加热速度快、热解气热值高。

  例如在秸秆热解的三相产物中炭最多体其次、气体最少;热解气体的主要成分为CO、C02、H2、CH4、C2H6和少量低碳不饱和烃,各组分含量随时间的动态变化趋势都是先由零增大到最大值后减少,CO、C02含量最大值点比其他组分气体先出现;热解气的热值随时间变化趋势与组分含量变化趋势相同;微波热解气中焦油含量比电加热常规热解气高;

  由于加热机理不同,秸秆微波热解气焦油含量比常规热解气高,而且微波热解反应器焦油粘壁现象严重。秸秆微波热解炭的比表面比常规热解炭大

微波热解180~450℃之间为挥发分析出最多的阶段,高于450℃后失重非常缓慢。微波功率增大会使得热解各阶段起始时间提前,最大热解速率增大,最终热解时间减小,但微波功率对热解最终温度影响不大。

  微波的穿透性一般,穿透深度与物料的尺寸、纤维结构和堆积密度有关。从对比微波和电加热常规热解,微波热解具有明显的优势,不失为一种新型环保高效的热解方法。目前在国内外探索研究还是不够,无大量工业化实施案例。故迫切需要国内外研究者进行有机固体废物、生物质、污泥等方面进行微波热解处理的深入研究,拓宽微波热解技术的应用领域。共同推动微波热解技术的发展。



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