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                          生物质热裂解炼制高值化利用

                          点击数:   更新日期: 2017-11-24

                          生物质热裂解炼制高值化利用

                          1. 基本情况

                          从农林生物质资源高效利用和产业发展出发,针对生物质热裂解炼制及产物高附加值利用过程中的关键科学技术问题展开系统研究,通过课题攻关、人才培养、技术服务和成果共享等方式为生物质高效加工利用和木材工业提供具有市场竞争力的高新技术与产品 。本团队拥有生物质热裂解炼制及产物利用实验室、中试设备及生产基地 ,承担20余项国家、省市科研项目,获得国家发明专利授权30余件,获得省部级科技奖励多项 。

                          2. 研究成果

                          1) 生物质快速热解设备与工艺技术

                          研制出具有高效传热性能的新型流化床热解反应器、螺旋与气力输送相结合的两级进料器、冷却效率高的复合冷凝器等关键部件,解决了多年来困扰生物质热裂解炼制转化效率低、生物质颗粒连续进料困难和热解油高效收集的技术难题。研发出热裂解尾气作为流化床反应器的流化载气和加热炉的气体燃料的两级利用技术,显著降低了热裂解生产能耗和成本。

                          研制出1kg/h5kg/h20kg/h35kg/h等四代热裂解实验装置 ,集成了在线实时分析、固相粉末连续进料、二次催化裂解、分级可控冷凝、尾气循环利用等创新功能。在江苏邳州建成了年处理1500吨的生物质热裂解炼制中试生产线 ,在河北平泉建设了年处理1000吨的自热式生物质热裂解炼制中试生产线。研制出小型移动热解设备,可广泛用于林场、农场、木材加工厂、村落等处农林废弃物的能源化处理 。


                          2)生物质热解油基胶黏剂合成工艺技术与配方

                          采用生物质热解油等作为主要原料 ,研发出多元同步聚合、逐级连续反应及协同催化技术 ,开发出了淀粉酸解氧化与化学修饰及可控聚合反应工艺技术,创制了热解油酚醛树脂、热解油淀粉胶黏剂、热解油脲醛树脂等系列新产品 ,解决了生物质热解油胶黏剂工业化应用的一系列难题。

                          热解油基胶黏剂游离甲醛含量超低、稳定性好、贮存期长、耐候性良好,具有明显的成本优势  ,与木材具有天然的“亲和性”和润湿性 ,胶合过程中渗透性好 。热解油酚醛树脂胶黏剂产品中热解油替代苯酚、甲醛等石化原料比例高达50% ,成本降低10%-25%,力学性能达到国家标准,甲醛释放量低于日本JIS F☆☆☆☆级标准限量值。热解油淀粉胶黏剂产品中热解油组分比例达25%以上 ,“零”甲醛,贮存期达到20天以上 ,抗霉变 ,成本降低15%-30%,耐水胶合强度达到国家Ⅱ类标准  。

                          3)生物质热解炭制备活性炭工艺技术

                          热解炭是农林生物质快速热解的重要副产物 ,但目前直接燃烧使用附加值低。本成果采用绿色环保活化工艺,利用生物质热解副产物不可冷凝气体直接燃烧产生的高热二氧化碳和水蒸气作为活化剂,直接对热解炭进行物理活化 ,不需要外部热源和活化试剂 ,获得了高性能活性炭产品,大幅度地提高了副产物炭的附加值和生物质热解技术的经济性 。同时,对粉状活性炭进行粘结成型 ,制备出成型活性炭 。活性炭产品得率达到50%以上,亚甲基蓝吸附值达到200mg/g以上,碘吸附值达到900mg/g以上 ,能够满足食品、水质净化等行业的吸附和脱色要求 。


                          联系人:常建民 ,任学勇

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