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水解燃料化功能
發(fā)布時(shí)間:
2020-03-11
水解燃料化,是指標(biāo)的物在亞(超)臨界水熱過程中生成具有較高熱值燃料的功能,這個(gè)功能是否類似于地球中石油的生成機(jī)理,需要進(jìn)一步研究和探討,但有一點(diǎn)可以認(rèn)定:油母質(zhì)轉(zhuǎn)化為石油就發(fā)生在地層深處高溫高壓的水中。 石油的主要成份為:烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和烯烴等多種液態(tài)烴的混合物。 目前亞(超)臨界水解燃料化主要涉及生物質(zhì)、煤、聚合物等多種類型物質(zhì),過程中以亞(超)臨界水為反應(yīng)介質(zhì),并在免除對(duì)生物質(zhì)干燥、從而減少能耗投入的情況下制取出黑褐色的、類似于原油或煤炭主要成分的“烴類燃料”(碳?xì)浠衔?,我們統(tǒng)一稱之為“水解燃料”。部分研究結(jié)果如下:物質(zhì)溫度/℃物/水質(zhì)量比油產(chǎn)率%油的主要成分泥煤350-5001:2019-40酚類化合物和衍生物褐煤400-6001:0.5-1:10?苯酚類、烴基衍生物、吡啶類、酮類、酸類物質(zhì)等生物質(zhì)370-3901:10-1:2085-95C3-C9小分子有機(jī)酸、糠醛及含有甲基及甲氧基的醛、酮、苯酚類化合物纖維素340-4201:5-1:4098糠醛、5-甲基糠醛、5-羥甲基糠醛、酮類、苯酚類化合物稻草2801:1650呋喃衍生物、酯類化合物和酚的衍生物等鋸木3203:2036主要為酚類物質(zhì)和苯的衍生物等高密度聚乙稀425-5001:5901-烯烴、正構(gòu)烷烴、支鏈的烷烴和烯烴和芳香族化合物等 小結(jié) 物質(zhì)置于亞(超)臨界水環(huán)境中時(shí),水在其中的作用是在高溫高壓下發(fā)生的、上述所有功能的部分或全部疊加,過程中發(fā)生的反應(yīng)也不僅僅是其中的一種反應(yīng),而且調(diào)整水的參數(shù)時(shí),不同溫壓條件下會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)、生成不同的物質(zhì),例如:當(dāng)含有纖維素和木質(zhì)素等主要成分的紙張、木材在320℃的亞臨界條件下,主要生成以酚類和苯衍生物為主的、類似石油的烴類燃料;繼續(xù)提高水的溫度和壓力,例如溫度和壓力提升到超臨界以上的某一點(diǎn)時(shí),可生生成氫氣、甲烷等能源氣體;如果加入氧氣等氧化劑,最終產(chǎn)物甚至可變成CO2和H2O。 那么,人們?nèi)粘I顏G棄的生活垃圾,如果置于亞(超)臨界水中,會(huì)發(fā)生什么樣的反應(yīng)?生成什么樣的物質(zhì)? 生活垃圾主要成分是: 1)水份、纖維素、木質(zhì)素(例如:紙張類、木料類、植物枝葉類、堅(jiān)果殼類、紡織物類等); 2)聚酯、聚氯乙稀等高分子有機(jī)物(橡膠、塑料瓶、塑料包裝等); 3)蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉(餐廚垃圾中剩菜剩飯及動(dòng)植物油脂類,本質(zhì)上也是高分子碳水化合物)等等。 從上述反應(yīng)機(jī)理上分析,當(dāng)調(diào)整水的參數(shù)到一個(gè)合適的狀態(tài),生活垃圾也應(yīng)該能夠通過水熱作用水解成類似煤炭或石油的烴燃料,利用這種燃料去參與焚燒發(fā)電,將在省去滲濾液處理環(huán)節(jié)、省去爐排爐、甚至在簡(jiǎn)化煙氣處理工藝也能達(dá)標(biāo)的情況下,實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無害化、資源化處理。
水解燃料化,是指標(biāo)的物在亞(超)臨界水熱過程中生成具有較高熱值燃料的功能,這個(gè)功能是否類似于地球中石油的生成機(jī)理,需要進(jìn)一步研究和探討,但有一點(diǎn)可以認(rèn)定:油母質(zhì)轉(zhuǎn)化為石油就發(fā)生在地層深處高溫高壓的水中。
石油的主要成份為:烷烴、環(huán)烷烴、 芳香烴和烯烴等多種液態(tài)烴的混合物。
目前亞(超)臨界水解燃料化主要涉及生物質(zhì)、煤、聚合物等多種類型物質(zhì),過程中以亞(超)臨界水為反應(yīng)介質(zhì),并在免除對(duì)生物質(zhì)干燥、從而減少能耗投入的情況下制取出黑褐色的、類似于原油或煤炭主要成分的“烴類燃料”(碳?xì)浠衔?,我們統(tǒng)一稱之為“水解燃料”。部分研究結(jié)果如下:
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物質(zhì) |
溫度/℃ |
物/水質(zhì)量比 |
油產(chǎn)率% |
油的主要成分 |
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泥煤 |
350-500 |
1:20 |
19-40 |
酚類化合物和衍生物 |
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褐煤 |
400-600 |
1:0.5-1:10 |
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苯酚類、烴基衍生物、吡啶類、酮類、酸類物質(zhì)等 |
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生物質(zhì) |
370-390 |
1:10-1:20 |
85-95 |
C3-C9小分子有機(jī)酸、糠醛及含有甲基及甲氧基的醛、酮、苯酚類化合物 |
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纖維素 |
340-420 |
1:5-1:40 |
98 |
糠醛、5-甲基糠醛、5-羥甲基糠醛、酮類、苯酚類化合物 |
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稻草 |
280 |
1:16 |
50 |
呋喃衍生物、酯類化合物和酚的衍生物等 |
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鋸木 |
320 |
3:20 |
36 |
主要為酚類物質(zhì)和苯的衍生物等 |
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高密度 聚乙稀 |
425-500 |
1:5 |
90 |
1-烯烴、正構(gòu)烷烴、支鏈的烷烴和烯烴和芳香族化合物等 |
小結(jié)
物質(zhì)置于亞(超)臨界水環(huán)境中時(shí),水在其中的作用是在高溫高壓下發(fā)生的、上述所有功能的部分或全部疊加,過程中發(fā)生的反應(yīng)也不僅僅是其中的一種反應(yīng),而且調(diào)整水的參數(shù)時(shí),不同溫壓條件下會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)、生成不同的物質(zhì),例如:當(dāng)含有纖維素和木質(zhì)素等主要成分的紙張、木材在320℃的亞臨界條件下,主要生成以酚類和苯衍生物為主的、類似石油的烴類燃料;繼續(xù)提高水的溫度和壓力,例如溫度和壓力提升到超臨界以上的某一點(diǎn)時(shí),可生生成氫氣、甲烷等能源氣體;如果加入氧氣等氧化劑,最終產(chǎn)物甚至可變成CO2和H2O。
那么,人們?nèi)粘I顏G棄的生活垃圾,如果置于亞(超)臨界水中,會(huì)發(fā)生什么樣的反應(yīng)?生成什么樣的物質(zhì)?
生活垃圾主要成分是:
1)水份、纖維素、木質(zhì)素(例如:紙張類、木料類、植物枝葉類、堅(jiān)果殼類、紡織物類等);
2)聚酯、聚氯乙稀等高分子有機(jī)物(橡膠、塑料瓶、塑料包裝等);
3)蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉(餐廚垃圾中剩菜剩飯及動(dòng)植物油脂類,本質(zhì)上也是高分子碳水化合物)等等。
從上述反應(yīng)機(jī)理上分析,當(dāng)調(diào)整水的參數(shù)到一個(gè)合適的狀態(tài),生活垃圾也應(yīng)該能夠通過水熱作用水解成類似煤炭或石油的烴燃料,利用這種燃料去參與焚燒發(fā)電,將在省去滲濾液處理環(huán)節(jié)、省去爐排爐、甚至在簡(jiǎn)化煙氣處理工藝也能達(dá)標(biāo)的情況下,實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無害化、資源化處理。
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