[发明专利]一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法

说明书

本发明公开了一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，该方法主要由热解气加热保温、氮气吹扫、热解气除尘、焦油取样、焦油含量测量工序组成。(a)加热保温焦油输送管路和焦油取样器；(b)采用氮气吹扫排净输送管路和取样器内的空气；(c)热解气经除尘器脱除固体颗粒物后，进入焦油取样器；(d)待热解气稳定通过取样器且吹扫氮气被完全置换后，关闭焦油取样器两端阀门和热解气输送管路阀门，利用有机溶剂溶解取样器内焦油；(e)测量有机溶剂中焦油含量，数据经处理器采集计算后转化为气体中焦油含量，并传输到显示器。该方法操作简单、测量速度快、精度高，可实现连续热解工艺过程中焦油含量的快速、精确测量。

技术领域

本发明涉及一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，本方法基于有机物相似相溶和分光光度法测量原理，实现连续热解过程中焦油的收集取样和焦油含量的测量，具有简单、快速、精确的特点。

背景技术

我国生物质资源丰富，据统计，2016年秸秆生物质资源总量达到9.96亿吨，其中可回收资源量为8.29亿吨，约有2亿吨未被利用。生物质热解是一种常用的生物质高效热转化技术，可将农作物秸秆、薪柴等农林废弃物转换为高品质能源产品。热解焦油是一种重要的热解产品，生物质连续热解过程中焦油含量，对于热解工艺的调控和优化至关重要。

目前国内有关焦油测量的专利和论文相对较少，专利CN 2589963Y采用冷捕集和有机溶剂吸收法采集气化合成气中焦油，再通过实验室分析得到焦油含量，该焦油采样装置设计简单，但测量周期长，热解气在焦油冷凝采样装置内停留时间短，难以充分冷凝收集焦油，引起测量误差；专利CN 101403735 B利用有机溶剂溶解焦油，并通过测量溶解前后气体质量流量的变化，实现了焦油含量在线连续测量，大大缩短了焦油含量测量时间，但含焦油热解气的质量流量难以测量准确，且在连续溶解焦油过程中，有机溶剂溶解焦油能力逐渐下降，气体中的焦油难以被溶解完全，影响实验测量结果的准确性。

综上所述，现有的热解焦油测量方法存在测量周期长、误差大等问题。因此，有必要发明一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，以实现焦油含量快速、准确测量。

发明内容

本发明的目的是基于有机物相似相溶和分光光度法测量原理，实现生物质连续热解过程中焦油含量的快速、准确测量。

本发明为达到这一目的，采取一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，主要由加热保温、氮气吹扫、热解气除尘、焦油、焦油取样、焦油含量测量工序组成，其特征在于所述方法包括以下步骤：

(a)先对焦油输送管路和取样器进行加热保温；(b)采用氮气吹扫排净取样管路内的空气，关闭氮气；(c)打开热解气输送管路阀门，热解气经除尘器脱除固体颗粒物后，进入焦油取样器；(d)待热解气稳定通过取样器且吹扫氮气被完全置换后，关闭焦油取样器两端阀门和热解气输送管路阀门，停止取样器加热保温，注入一定体积有机溶剂充分溶解取样器内焦油；(e)测量有机溶剂中焦油含量，数据经处理器采集计算后转化为气体中焦油含量，并传输到显示器。

所述一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，其特征在于其中的(a)焦油输送管路和取样器加热保温工序采用伴热带加热和硅酸铝保温材料保温，焦油取样过程中，加热保温温度维持在300℃～500℃。

所述一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，其特征在于其中的(b)氮气吹扫工序以高纯氮为吹扫介质吹扫至取样系统内氧气含量降至0.4％以下。

所述一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，其特征在于其中的(c)热解气除尘工序所采用的除尘装置为高温过滤器，过滤器采用双层过滤筛网，过滤筛网孔径为0.05mm。

所述一种生物质连续热解过程中焦油含量的快速测量方法，其特征在于其中的(d)焦油取样工序中的焦油取样器主要由(进)出气口、焦油取样腔、有机溶剂注射口组成，焦油取样腔体积为20ml～200ml。