一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法，包括，选择生物质焦油作为基准物，分析得到生物质焦油的组成及含量占比，测定热值和密度，估算华白数，得到基准物的华白数；计算出模型物的华白数；根据基准物的华白数与模型物的华白数进行比较，当模型物的华白数差异指数范围在

【技术实现步骤摘要】
一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法


[0001]本专利技术属于生物质焦油领域，具体涉及到一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法。

技术介绍

[0002]生物质气化技术是近年来发展迅速且最具前景的生物质能转化技术之一，它可将固体生物质原料转化为高品位的可燃性气体燃料。然而，生物质气化时焦油的大量产生严重制约了该技术的大规模化应用；同时，焦油所含能量占气化气总能量的5％
‑
15％，如果直接排放，这部分能量就被白白地浪费掉了。
[0003]因此，如何高效脱除生物质焦油成为生物质气化技术的关键，也是完善生物质气化系统所应考虑的主要问题。
[0004]目前，除了对气化炉结构的改性优化外，常用的焦油脱除方法主要包括物理脱除法和热化学转化法。物理脱除法不仅降低了产气的热值，而且增加了系统的能耗，降低了气化过程的效率。相比之下，热化学转化法能够充分利用焦油中的能量并进一步转化为H2、CO等小分子的可燃性气体，提高生物质的转化率。但焦油组分非常复杂，大约有1000种以上，能辨别出的仅有百种，含量超过5％的主要有苯、甲苯、酚、二甲苯、苯乙烯、萘等物质(煤气与热力，Vol.26,7Nov.,2006；Renewable and Sustainable Energy Reviews,Vol.2/58/91,2013/2016/2018；Biomass and Bioenergy,Vol.108,2018；)。这样一来，利用实际的生物质焦油去探究焦油转化规律或催化剂的活性等是非常复杂且不现实的，严重阻碍了焦油脱除方法的发展。因此，国内外学者对焦油进行了简化，提出焦油模型化合物的概念，国内外大多数学者以苯酚、苯、甲苯或萘等单一物质作为焦油模型化合物研究其转化规律及热力学变化等(Bioresource Technology,Vol.101,1Nov.,2010；Biomass and Bioenergy,Vol.34,1Nov.,2010；Fuel Processing Technology,Vol.91,11Nov.,2010；Combustion and Flame,Vol.162,2015；International Journal of Hydrogen Energy,Vol.46,38Nov.,2021；Chemical EngineeringJournal,Vol.429,2022；and so on.)；但这些研究选择单一物质作为焦油模型物，并不能代表真正的生物质焦油，更不能全面、贴切的分析焦油的转化机理和路径；也有少量学者以2种或3种物质或者假想一种物质作为焦油模型化合物进行相关研究(Fuel ProcessingTechnology,Vol.89,11Nov.,2008；Fuel Processing Technology,Vol.92,8Nov.,2011；Applied Catalysis B:Environmental,Vol.96,1/2Nov.,2010；and so on.)，这样更不符合实际，过于理想化，没有一个科学的指标作为参考；另外，把生物质焦油的每种组分都考虑到模型中来，也是不现实的。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法，包括，
[0009]选择生物质焦油作为基准物，分析得到生物质焦油的组成及含量占比，测定热值和密度，估算华白数，得到基准物的华白数；
[0010]依据生物质焦油中单一组分的结构和含量占比，选择相同或相似的物质，按照含量顺序依次合成多物质组合的不同生物质焦油模型物；
[0011]依据模型物中每一个单一物质的含量及其热效应确定单一物质的热值，通过混合法则，计算出该模型物的热值；
[0012]依据模型物中每一个单一物质的相对密度，估算出该模型物的相对密度；
[0013]将得到模型物的热值与得到模型物的密度，计算该模型物的华白数；
[0014]根据基准物的华白数与模型物的华白数进行比较，当模型物的华白数差异指数范围在
±
5％～10％之间，即得复配生物质焦油模型物。
[0015]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：所述生物质焦油包括木材焦油、秸秆焦油和壳类焦油。
[0016]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：所述生物质焦油的热值测定方法包括氧氮分析法，密度测定方法包括密度计法。
[0017]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：华白数计算公式如下：
[0018][0019]式中：W—华白数，H—热值，kJ/Nm3；s—相对密度。
[0020]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：生物质焦油单一组分包括苯、甲苯、苯酚、二甲苯、苯乙烯、萘、1
‑
甲基萘，2,6
‑
二甲基萘、芴、蒽、菲、正己烷、正庚烷、环己烷、四氢呋喃、正庚醇、水杨酸、乙酸和乙醇。
[0021]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：所述混合法则，其通过计算公式如下：
[0022]H＝H1r1+H2r2+H3r3+....+H
n
r
n
[0023]式中：H
‑
模型物的高或低热值kJ/Nm3，H1、H2、H3、....、H
n
模型物中各组分的高或低热值kJ/Nm3，由热效应及燃烧热计算所得；r1、r2、r3、....r
n
‑
模型物中组分的摩尔或容积占比。
[0024]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：模型物的相对密度，通过计算公式如下：
[0025]ρ＝(ρ1+ρ2+ρ3+....+ρ
n
)/n
[0026]式中：ρ
‑
模型物的密度kg/Nm3，ρ1、ρ2、ρ3、....、ρ
n
模型物中各组分的密度kg/Nm3，1、2、3、....n
‑
模型物中组分数量。
[0027]作为本专利技术所述方法的一种优选方案，其中：模型物的华白数差异指数，计算方法为：
[0028][0029]式中：D
‑
模型物与基准物的华白数差异指数(％)，W
a
基准物的华白数，W
s
模型物的华白数。
[0030]本专利技术有益效果：
[0031]本专利技术提出一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法，特别涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于华白指数复配生物质焦油模型物的方法，其特征在于：包括，选择生物质焦油作为基准物，分析得到生物质焦油的组成及含量占比，测定热值和密度，估算华白数，得到基准物的华白数；依据生物质焦油中单一组分的结构和含量占比，选择相同或相似的物质，按照含量顺序依次合成多物质组合的不同生物质焦油模型物；依据模型物中每一个单一物质的含量及其热效应确定单一物质的热值，通过混合法则，计算出该模型物的热值；依据模型物中每一个单一物质的相对密度，估算出该模型物的相对密度；将得到模型物的热值与得到模型物的密度，计算该模型物的华白数；根据基准物的华白数与模型物的华白数进行比较，当模型物的华白数差异指数范围在
±
5％～10％之间，即得复配生物质焦油模型物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述生物质焦油包括木材焦油、秸秆焦油和壳类焦油。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述生物质焦油的热值测定方法包括氧氮分析法，密度测定方法包括密度计法。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：华白数计算公式如下：式中：W—华白数，H—热值，kJ/Nm3；s—相对密度。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：生物质焦油单一组分包括苯、甲苯、苯酚、二甲苯、苯乙烯、萘、1
‑
甲基萘，2,6
‑
二甲基萘、...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷廷宙，李学琴，吴幼青，呼和涛力，杨延涛，刘鹏，黄胜，吴诗勇，李艳玲，孙堂磊，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：