摘要：主要論述了生物質(zhì)熱解技術(shù)的原理、熱解反應(yīng)過程、熱解工藝類型及影響因素。在分析國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出生物質(zhì)熱解技術(shù)主要存在的不足，對(duì)生物質(zhì)熱解技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)熱解；研究進(jìn)展；發(fā)展現(xiàn)狀；展望

0引言

通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可高效地利用生物質(zhì)能源， 生產(chǎn)各種清潔能源和化工產(chǎn)品，從而減少人類對(duì)于化石能源的依賴，減輕化石能源消費(fèi)給環(huán)境造成的污染。 目前，世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)，以保護(hù)本國的礦物能源資源，為實(shí)現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障。

生物質(zhì)熱解是指生物質(zhì)在沒有氧化劑（空氣、氧氣、水蒸氣等）存在或只提供有限氧的條件下，加熱到逾500℃，通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)大分子物質(zhì)（木質(zhì)素、纖維素和半纖維素）分解成較小分子的燃料物質(zhì)（固態(tài)炭、可燃?xì)�、生物油）的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)方法。生物質(zhì)熱解的燃料能源轉(zhuǎn)化率可達(dá)95.5%，最大限度的將生物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化為能源產(chǎn)品，物盡其用，而熱解也是燃燒和氣化必不可少的初始階段。

1熱解技術(shù)原理

1.1熱解原理

從化學(xué)反應(yīng)的角度對(duì)其進(jìn)行分析， 生物質(zhì)在熱解過程中發(fā)生了復(fù)雜的熱化學(xué)反應(yīng)，包括分子鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子聚合等反應(yīng)。木材、林業(yè)廢棄物和農(nóng)作物廢棄物等的主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。熱重分析結(jié)果表明，纖維素在52℃時(shí)開始熱解，隨著溫度的升高，熱解反應(yīng)速度加快，到350～370℃時(shí)，分解為低分子產(chǎn)物，其熱解過程為：

(C6H10O5)n→nC6H10O5
C6H10O5→H2O+2CH3-CO-CHO
CH3-CO-CHO+H2→CH3-CO-CH2OH
CH3-CO-CH2OH+H2→CH3-CHOH-CH2+H2O

半纖維素結(jié)構(gòu)上帶有支鏈，是木材中最不穩(wěn)定的組分，在225～325℃分解，比纖維素更易熱分解，其熱解機(jī)理與纖維素相似。

從物質(zhì)遷移、能量傳遞的角度對(duì)其進(jìn)行分析，在生物質(zhì)熱解過程中，熱量首先傳遞到顆粒表面，再由表面?zhèn)鞯筋w粒內(nèi)部。熱解過程由外至內(nèi)逐層進(jìn)行，生物質(zhì)顆粒被加熱的成分迅速裂解成木炭和揮發(fā)分。其中，揮發(fā)分由可冷凝氣體和不可冷凝氣體組成，可冷凝氣體經(jīng)過快速冷凝可以得到生物油。一次裂解反應(yīng)生成生物質(zhì)炭、一次生物油和不可冷凝氣體。在多孔隙生物質(zhì)顆粒內(nèi)部的揮發(fā)分將進(jìn)一步裂解，形成不可冷凝氣體和熱穩(wěn)定的二次生物油。同時(shí)，當(dāng)揮發(fā)分氣體離開生物顆粒時(shí)，還將穿越周圍的氣相組分，在這里進(jìn)一步裂化分解，稱為二次裂解反應(yīng)。生物質(zhì)熱解過程最終形成生物油、不可冷凝氣體和生物質(zhì)。

1.2熱解反應(yīng)基本過程

根據(jù)熱解過程的溫度變化和生成產(chǎn)物的情況等， 可以分為干燥階段、預(yù)熱解階段、固體分解階段和煅燒階段。

1.2.1 干燥階段（溫度為120～150℃），生物質(zhì)中的水分進(jìn)行蒸發(fā)，物料的化學(xué)組成幾乎不變。

1.2.2 預(yù)熱解階段（溫度為150～275℃），物料的熱反應(yīng)比較明顯，化學(xué)組成開始變化，生物質(zhì)中的不穩(wěn)定成分如半纖維素分解成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物質(zhì)。上述兩個(gè)階段均為吸熱反應(yīng)階段。

1.2.3 固體分解階段（溫度為275～475℃），熱解的主要階段，物料發(fā)生了各種復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的分解產(chǎn)物。生成的液體產(chǎn)物中含有醋酸、木焦油和甲醇（冷卻時(shí)析出來）；氣體產(chǎn)物中有CO2、CO、CH4、H2等，可燃成分含量增加。這個(gè)階段要放出大量的熱。

1.2.4 煅燒階段（溫度為450～500℃），生物質(zhì)依靠外部供給的熱量進(jìn)行木炭的燃燒，使木炭中的揮發(fā)物質(zhì)減少，固定碳含量增加，為放熱階段。實(shí)際上，上述四個(gè)階段的界限難以明確劃分，各階段的反應(yīng)過程會(huì)相互交叉進(jìn)。

2熱解工藝及影響因素

2.1熱解工藝類型

從對(duì)生物質(zhì)的加熱速率和完成反應(yīng)所用時(shí)間的角度來看，生物質(zhì)熱解工藝基本上可以分為兩種類型：一種是慢速熱解，一種是快速熱解。在快速熱解中，當(dāng)完成反應(yīng)時(shí)間甚短（＜0.5s）時(shí)，又稱為閃速熱解。根據(jù)工藝操作條件，生物質(zhì)熱解工藝又可分為慢速、快速和反應(yīng)性熱解三種。在慢速熱解工藝中又可以分為炭化和常規(guī)熱解[5]。
慢速熱解（又稱干餾工藝、傳統(tǒng)熱解）工藝具有幾千年的歷史，是一種以生成木炭為目的的炭化過程，低溫干餾的加熱溫度為500～580℃，中溫干餾溫度為660～750℃， 高溫干餾的溫度為900～1100℃。將木材放在窯內(nèi)，在隔絕空氣的情況下加熱，可以得到占原料質(zhì)量30%～35%的木炭產(chǎn)量。

快速熱解是將磨細(xì)的生物質(zhì)原料放在快速熱解裝置中，嚴(yán)格控制加熱速率（一般大致為10～200℃/s）和反應(yīng)溫度（控制在500℃左右）， 生物質(zhì)原料在缺氧的情況下，被快速加熱到較高溫度，從而引發(fā)大分子的分解，產(chǎn)生了小分子氣體和可凝性揮發(fā)分以及少量焦炭產(chǎn)物�？赡該]發(fā)分被快速冷卻成可流動(dòng)的液體，成為生物油或焦油，其比例一般可達(dá)原料質(zhì)量的40%～60%。

與慢速熱解相比，快速熱解的傳熱反應(yīng)過程發(fā)生在極短的時(shí)間內(nèi)，強(qiáng)烈的熱效應(yīng)直接產(chǎn)生熱解產(chǎn)物，再迅速淬冷，通常在0.5s內(nèi)急冷至350℃以下，最大限度地增加了液態(tài)產(chǎn)物（油）。

常規(guī)熱解是將生物質(zhì)原料放在常規(guī)的熱解裝置中，在低于600℃的中等溫度及中等反應(yīng)速率（0.1～1℃/s）條件下，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的熱解，得到占原料質(zhì)量的20%～25%的生物質(zhì)炭及10%～20%的生物油。

2.2 熱解影響因素

總的來講，影響熱解的主要因素包括化學(xué)和物理兩大方面。化學(xué)因素包括一系列復(fù)雜的一次反應(yīng)和二次反應(yīng)；物理因素主要是反應(yīng)過程中的傳熱、傳質(zhì)以及原料的物理特性等。具體的操作條件表現(xiàn)為：溫度、物料特性、催化劑、滯留時(shí)間、壓力和升溫速率。

2.2.1 溫度

在生物質(zhì)熱解過程中，溫度是一個(gè)很重要的影響因素， 它對(duì)熱解產(chǎn)物分布、組分、產(chǎn)率和熱解氣熱值都有很大的影響。生物質(zhì)熱解最終產(chǎn)物中氣、油、炭各占比例的多少，隨反應(yīng)溫度的高低和加熱速度的快慢有很大差異。一般地說，低溫、長期滯留的慢速熱解主要用于最大限度地增加炭的產(chǎn)量，其質(zhì)量產(chǎn)率和能量產(chǎn)率分別達(dá)到30%和50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

溫度小于600℃的常規(guī)熱解時(shí)，采用中等反應(yīng)速率，生物油、不可凝氣體和炭的產(chǎn)率基本相等；閃速熱解溫度在500～650℃范圍內(nèi)，主要用來增加生物油的產(chǎn)量，生物油產(chǎn)率可達(dá)80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；同樣的閃速熱解，若溫度高于700℃，在非常高的反應(yīng)速率和極短的氣相滯留期下，主要用于生產(chǎn)氣體產(chǎn)物，其產(chǎn)率可達(dá)80%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。當(dāng)升溫速率極快時(shí)，半纖維素和纖維素幾乎不生成炭。

2.2.2 生物質(zhì)材料的影響

生物質(zhì)種類、分子結(jié)構(gòu)、粒徑及形狀等特性對(duì)生物質(zhì)熱解行為和產(chǎn)物組成等有著重要的影響[3]。這種影響相當(dāng)復(fù)雜，與熱解溫度、壓力、升溫速率等外部特性共同作用，在不同水平和程度上影響著熱解過程。 由于木質(zhì)素較纖維素和半纖維素難分解，因而通常含木質(zhì)素多者焦炭產(chǎn)量較大；而半纖維素多者，焦炭產(chǎn)量較小。在生物質(zhì)構(gòu)成中，以木質(zhì)素?zé)峤馑玫降囊簯B(tài)產(chǎn)物熱值為最大；氣體產(chǎn)物中以木聚糖熱解所得到的氣體熱值最大。

生物質(zhì)粒徑的大小是影響熱解速率的決定性因素。粒徑在1mm以下時(shí)，熱解過程受反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率控制，而當(dāng)粒徑大于1mm時(shí)，熱解過程中還同時(shí)受到傳熱和傳質(zhì)現(xiàn)象的控制。大顆粒物料比小顆粒傳熱能力差，顆粒內(nèi)部升溫要遲緩，即大顆粒物料在低溫區(qū)的停留時(shí)間要長，從而對(duì)熱解產(chǎn)物的分布造成了影響。 隨著顆粒的粒徑的增大，熱解產(chǎn)物中固相炭的產(chǎn)量增大。從獲得更多生物油角度看，生物質(zhì)顆粒的尺寸以小為宜，但這無疑會(huì)導(dǎo)致破碎和篩選有難度，實(shí)際上只要選用小于1mm的生物質(zhì)顆粒就可以了。

2.2.3 催化劑的影響

有關(guān)研究人員用不同的催化劑摻入生物質(zhì)熱解試驗(yàn)中，不同的催化劑起到不同的效果。如：堿金屬碳酸鹽能提高氣體、碳的產(chǎn)量，降低生物油的產(chǎn)量，而且能促進(jìn)原料中氫釋放，使空氣產(chǎn)物中的H2/CO增大；K+能促進(jìn)CO、CO2的生成，但幾乎不影響H2O的生成；NaCl能促進(jìn)纖維素反應(yīng)中H2O、CO、CO2的生成；加氫裂化能增加生物油的產(chǎn)量，并使油的分子量變小。

另外，原料反應(yīng)得到的產(chǎn)物在反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間、反應(yīng)產(chǎn)出氣體的冷卻速度、原料顆粒尺寸等，對(duì)產(chǎn)出的炭、可燃性氣體、生物油（降溫由氣體析出）的產(chǎn)量比例也有一定影響。

2.2.4 滯留時(shí)間

滯留時(shí)間在生物質(zhì)熱解反應(yīng)中有固相滯留時(shí)間和氣相滯留時(shí)間之分。固相滯留時(shí)間越短，熱解的固態(tài)產(chǎn)物所占的比例就越小，總的產(chǎn)物量越大，熱解越完全。在給定的溫度和升溫速率的條件下，固相滯留時(shí)間越短，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中的固相產(chǎn)物就越少，氣相產(chǎn)物的量就越大。氣相滯留期時(shí)間一般并不影響生物質(zhì)的一次裂解反應(yīng)過程，而只影響到液態(tài)產(chǎn)物中的生物油發(fā)生的二次裂解反應(yīng)的進(jìn)程。當(dāng)生物質(zhì)熱解產(chǎn)物中的一次產(chǎn)物進(jìn)入圍繞生物質(zhì)顆粒的氣相中，生物油就會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的裂化反應(yīng)，在熾熱的反應(yīng)器中，氣相滯留時(shí)間越長，生物油的二次裂解發(fā)生的就越嚴(yán)重，二次裂解反應(yīng)增多，放出H2、CH4、CO等，導(dǎo)致液態(tài)產(chǎn)物迅速減少，氣體產(chǎn)物增加。所以，為獲得最大生物油產(chǎn)量，應(yīng)縮短氣相滯留期，使揮發(fā)產(chǎn)物迅速離開反應(yīng)器，減少焦油二次裂解的時(shí)間。

2.2.5 壓力

壓力的大小將影響氣相滯留期，從而影響二次裂解，最終影響熱解產(chǎn)物產(chǎn)量的分布。隨著壓力的提高，生物質(zhì)的活化能減小，且減小的趨勢(shì)漸緩。在較高的壓力下，生物質(zhì)的熱解速率有明顯的提高，反應(yīng)也更激烈，而且揮發(fā)產(chǎn)物的滯留期增加，二次裂解較大；而在低的壓力下，揮發(fā)物可以迅速從顆粒表面離開，從而限制了二次裂解的發(fā)生，增加了生物油產(chǎn)量。

2.2.6 升溫速率

升溫速率對(duì)熱解的影響很大。一般對(duì)熱解有正反兩方面的影響。升溫速率增加，物料顆粒達(dá)到熱解所需溫度的相應(yīng)時(shí)間變短，有利于熱解；但同時(shí)顆粒內(nèi)外的溫差變大，由于傳熱滯后效應(yīng)會(huì)影響內(nèi)部熱解的進(jìn)行。隨著升溫速率的增大，溫度滯后就越嚴(yán)重，熱重曲線和差熱曲線的分辨力就會(huì)越低，物料失重和失重速率曲線均向高溫區(qū)移動(dòng)。熱解速率和熱解特征溫度（熱解起始溫度、熱解速率最快的溫度、熱解終止溫度）均隨升溫速率的提高呈線形增長。在一定熱解時(shí)間內(nèi)，慢加熱速率會(huì)延長熱解物料在低溫區(qū)的停留時(shí)間，促進(jìn)纖維素和木質(zhì)素的脫水和炭化反應(yīng)，導(dǎo)致炭產(chǎn)率增加。氣體和生物油的產(chǎn)率在很大程度上取決于揮發(fā)物生成的一次反應(yīng)和生物油的二次裂解反應(yīng)的競爭結(jié)果，較快的加熱方式使得揮發(fā)分在高溫環(huán)境下的滯留時(shí)間增加，促進(jìn)了二次裂解的進(jìn)行，使得生物油產(chǎn)率下降、燃?xì)猱a(chǎn)率提高。

3熱解技術(shù)研究現(xiàn)狀

3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

與歐美一些國家相比，亞洲及我國對(duì)生物質(zhì)熱解的研究起步較晚。近十幾年來，廣州能源研究所生物質(zhì)能研究中心、浙江大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)等單位做了一些這方面的工作。

廣州能源研究所生物質(zhì)能研究中心，目前研究方向重點(diǎn)為生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過程的機(jī)理及熱化學(xué)利用技術(shù)。其研究內(nèi)容為：

（1）高能環(huán)境下的熱解機(jī)理研究：等離子體熱解氣化、超臨界熱解等；

（2）氣化新工藝研究：高溫氣化、富氧氣化、水蒸汽氣化等；

（3）氣化技術(shù)系統(tǒng)集成及應(yīng)用：新型氣化裝置、氣化發(fā)電系統(tǒng)等；

（4）生物質(zhì)氣化燃燒與直接燃燒：氣化燃燒技術(shù)、熱解燃燒技術(shù)、直接燃燒等。

浙江大學(xué)著眼于流化床技術(shù)在生物質(zhì)清潔能源規(guī)�；蒙巷@示出的巨大潛在優(yōu)勢(shì)，在上世紀(jì)末成功開發(fā)了以流化床技術(shù)為基礎(chǔ)的生物質(zhì)熱裂解液化反應(yīng)器，并在先期成功試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)已有的生物質(zhì)熱裂解液化工藝中能源利用率不高以及液體產(chǎn)物不分級(jí)等缺點(diǎn)，采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)方案研發(fā)了生物質(zhì)整合式熱裂解分級(jí)制取液體燃料裝置，得出了各運(yùn)行參數(shù)對(duì)生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的得率及組成的影響程度，適合規(guī)�；迫〈靡后w燃料。目前正在開展深層技術(shù)和擴(kuò)展應(yīng)用的研究。

東北林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能研究中心研究方向： 轉(zhuǎn)錐式生物質(zhì)閃速熱解液化裝置。經(jīng)過一系列的調(diào)試、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)后，現(xiàn)已經(jīng)探索出了一些基本的設(shè)計(jì)規(guī)則和經(jīng)驗(yàn)�，F(xiàn)階段設(shè)備制造已完成，即將進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，為今后設(shè)備改進(jìn)及技術(shù)推廣打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
另外在快速熱裂解研究上，沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)在聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FTO）的協(xié)助下，從荷蘭的BTG集團(tuán)引入一套50 kg/h旋轉(zhuǎn)錐閃速熱解裝置并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究；上海理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科學(xué)院廣州能源研究所、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和山東理工大學(xué)等單位也開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，目前正在開展深層技術(shù)和擴(kuò)展應(yīng)用的研究。在現(xiàn)在技術(shù)的支持下，用于商業(yè)運(yùn)行的只有輸運(yùn)床和循環(huán)流化床系統(tǒng)。

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部可再生能源重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室也長期進(jìn)行了生物質(zhì)熱解方面的研究。“YNO4型生物質(zhì)燃?xì)饷摻箼C(jī)”的誕生解決了現(xiàn)有生物質(zhì)熱解氣化機(jī)組凈化裝置復(fù)雜、脫焦效率低且焦油難收集等問題，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，避免了二次污染，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維護(hù)費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益顯著，適用于各類生物質(zhì)熱解氣化機(jī)組的配套及其商業(yè)化應(yīng)用，已于2001年11月通過省科技廳技術(shù)鑒定，并已在許昌機(jī)電廠投入批量生產(chǎn)。

同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)室與河南商丘三利新能源有限公司對(duì)生物質(zhì)熱解產(chǎn)物進(jìn)行了綜合利用的研究，并形成了配套設(shè)備。根據(jù)農(nóng)作物秸稈資源存在著季節(jié)性、分散性的特點(diǎn)和運(yùn)輸、儲(chǔ)存難的矛盾，采取了分散和集中的模式，即在農(nóng)作物秸稈易收集的范圍內(nèi)建造小型生物質(zhì)熱解裝置，就地使用生物質(zhì)燃?xì)猓?然后將便于運(yùn)輸?shù)纳镔|(zhì)炭、焦油、木醋液收集，建設(shè)若干集中加工廠，生產(chǎn)多種產(chǎn)品以供各種用途，較適合我國的國情。
3.2國外研究現(xiàn)狀

生物質(zhì)熱解技術(shù)最初的研究主要集中在歐洲和北美。20世紀(jì)90年開始蓬勃發(fā)展，隨著試驗(yàn)規(guī)模大小的反應(yīng)裝置逐步完善，示范性和商業(yè)化運(yùn)行的熱解裝置也被不斷地開發(fā)和建造。歐洲一些著名的實(shí)驗(yàn)室和研究所開發(fā)出了許多重要的熱解技術(shù)，20世紀(jì)90年代歐共體JOULE計(jì)劃中生物質(zhì)生產(chǎn)能源項(xiàng)目內(nèi)很多課題的啟動(dòng)就顯示了歐盟對(duì)于生物質(zhì)熱解技術(shù)的重視程度。

但較有影響力的成果多在北美涌現(xiàn)，如加拿大的Castle Capital有限公司將BBC公司開發(fā)的10Kg/h～25Kg/h的橡膠熱燒蝕反應(yīng)器放大后，建造了1500Kg/h～2000 kg/h規(guī)模的固體廢物熱燒蝕裂解反應(yīng)器，之后，英國Aston大學(xué)、美國可再生能源實(shí)驗(yàn)室、法國的Nancy大學(xué)及荷蘭的Twente大學(xué)也相繼開發(fā)了這種裝置。

荷蘭Twente大學(xué)反應(yīng)器工程組及生物質(zhì)技術(shù)（BTG）集團(tuán)研制開發(fā)了旋轉(zhuǎn)錐熱裂解反應(yīng)器，由于工藝先進(jìn)、設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，得到了廣泛的研究和應(yīng)用；Hamberg木材化學(xué)研究所對(duì)混合式反應(yīng)器鼓泡床技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和發(fā)展，成功地采用靜電撲捉和冷凝器聯(lián)用的方式，非常有效地分離了氣體中的可凝性煙霧。ENSYN基于循環(huán)流化床的原理在意大利開發(fā)和建造了閃速熱解裝置（RTP），還有一些小型的實(shí)驗(yàn)裝置也相繼在各研究所安裝調(diào)試。

傳統(tǒng)的熱解技術(shù)不適合濕生物質(zhì)的熱轉(zhuǎn)化。針對(duì)這個(gè)問題，歐洲很多國家己開始研究新的熱解技術(shù)，這就是Hydro Thermal Upgrading（HTU）。將濕木片或生物質(zhì)溶于水中，在一個(gè)高壓容器中，經(jīng)過15min（200℃，300bar）軟化，成為糊狀，然后進(jìn)入另一反應(yīng)器（330℃，200bar）液化5～15min。經(jīng)脫羧作用，移去氧，產(chǎn)生30%CO2、50%生物油，僅含10%～15%的氧。荷蘭Shell公司證明：通過催化，可獲得高質(zhì)量的汽油和粗汽油。這項(xiàng)技術(shù)可產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)油（氧含量比裂解油低），且生物質(zhì)不需干燥，直接使用。

4前景與展望

面對(duì)化石能源的枯竭和環(huán)境污染的加劇，尋找一種潔凈的新能源成了迫在眉睫的問題�，F(xiàn)在全世界都把目光凝聚在生物質(zhì)能的開發(fā)和利用上。生物質(zhì)能利用前景十分廣闊，但真正實(shí)際應(yīng)用還取決于生物質(zhì)的各種轉(zhuǎn)化利用技術(shù)能否有所突破。

隨著技術(shù)的不斷完善，研究的方向和重點(diǎn)也在拓寬，以前側(cè)重?zé)峤夥磻?yīng)器類型及反應(yīng)參數(shù)，以尋求產(chǎn)物最大化，而現(xiàn)在整體利用生物質(zhì)資源的聯(lián)合工藝以及優(yōu)化系統(tǒng)整體效率被認(rèn)為是最大化熱解經(jīng)濟(jì)效益、具有相當(dāng)大潛力的發(fā)展方向；除此之外，提高產(chǎn)物品質(zhì)，開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域，也是當(dāng)前研究的迫切要求。

我國生物質(zhì)熱解技術(shù)方面的研究進(jìn)展緩慢，主要是因?yàn)檠芯恳詥雾?xiàng)技術(shù)為主，缺乏系統(tǒng)性，與歐美等國相比還有較大差距。 特別是在高效反應(yīng)器研發(fā)、工藝參數(shù)優(yōu)化、液化產(chǎn)物精制以及生物燃油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響等方面存在明顯差距。同時(shí)，熱解技術(shù)還存在如下一些問題：生物油成本通常比礦物油高，生物油同傳統(tǒng)液體燃料不相容，需要專用的燃料處理設(shè)備；生物油是高含氧量碳?xì)浠衔铮谖锢�、化學(xué)性質(zhì)上存在不穩(wěn)定因素，長時(shí)間貯存會(huì)發(fā)生相分離、沉淀等現(xiàn)象，并具有腐蝕性；由于物理、化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定，生物油不能直接用于現(xiàn)有的動(dòng)力設(shè)備，必須經(jīng)過改性和精制后才可使用；不同生物油品質(zhì)相差很大，生物油的使用和銷售缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，影響其廣泛應(yīng)用。以上問題也是阻礙生物質(zhì)高效、規(guī)�；玫钠款i所在。

針對(duì)以上存在的差距和問題，今后的研究應(yīng)主要集中在如何提高液化產(chǎn)物收率，尋求高效精制技術(shù)，提高生物油品質(zhì)，降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的綜合利用和工業(yè)化生產(chǎn)等方面。同時(shí)加強(qiáng)生物質(zhì)液化反應(yīng)機(jī)理的研究，特別是原料種類及原料中各種成分對(duì)熱化學(xué)反應(yīng)過程及產(chǎn)物的影響。在理論研究的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)有設(shè)備放大，降低生物油生產(chǎn)成本，逐漸向大規(guī)模生產(chǎn)過渡，完善生物油成分和物理特性的測(cè)定方法，制定統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)生物油精制與品位提升新工藝，開發(fā)出用于熱化學(xué)催化反應(yīng)過程中的低污染高效催化劑，使其能夠參與化石燃料市場的競爭。
 

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