（环境科学与工程专业论文）油菜籽粕生物质热解过程及产物特性研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t k 6 学科分类号 6 1 0 3 0 2 5 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 1 1 0 1 9 5密级非保密 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名 董优雅学号 2 0 0 7 0 0 0 1 9 5 获学位专业名称环境科学与工程获学位专业代码 0 8 3 0 课题来源 自选项目研究方向生物质热解 论文题目油菜籽粕生物质热解过程及产物特性研究 油菜籽粕，生物质，电加热，热解过程，加热速率， 关键词 热解产物，微波热解 论文答辩日期 2 0 1 1 0 5 2 8幸论文类型 基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名 职称 工作单位学科专长 指导教师屈一新教授北京化工大学化学工程 评阅人l李东风教授级高工北京化工研究院化学工程 评阅人2高正明教授北京化工大学化学工程 评阅人3雍兴跃教授级高工北京化工大学环境工程 评阅人4 评阅人5 徽员糊高正明教授北京化工大学化学工程 答辩委员1屈一新教授北京化工大学化学工程 答辩委员2王健红教授北京化工大学化学工程 答辩委员3吴慧雄副教授北京化工大学化学工程 答辩委员4王际东副教授北京化工大学化学工程 答辩委员5王水副教授北京化工大学化学工程 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b 厂r1 3 7 4 5 9 ) 学科分类与代码中查 询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 油菜籽粕生物质热解过程及产物特性研究 摘要 热解技术能够最大限度的将生物质中蕴含的能量转化为能源产品，是 国内外学者研究的热点。本文以油菜籽粕为原料，采用电加热方式，研究 了其热解过程和产物产出特征；同时，利用热重分析实验对热解过程特征 进行了验证；最后进行了微波热解的对比研究。 结果表明：加热速率较低时，油菜籽粕的热解过程可分为水分蒸发、 半纤维素热解、纤维素和木质素热解、木质素炭化4 个阶段；加热速率较 高时，表现为连续的热解反应进程，此规律与热重分析法得出的结论基本 一致。 气体产物和液体产物主要在2 0 0 5 0 0 之间析出，是半纤维素和纤维 素的主要热解产物。加热速率越高，产物产出速率越高，d q 以丁曲线和 d 刃批丁曲线呈现先升后降的变化趋势。在较低的加热速率下，生物质中 的半纤维素和纤维素在不同温度区间内进行热解反应，具有不同的产物产 出特征。当控制加热速率为4 6 m i n 。时，热解产物产率均可以达到较 理想的效果。 热解反应温度越高，加热速率越低，可燃气体的利用价值越高。可燃 气体的体积分数、密度和热值最大值分别是7 0 、o 8 6k g m 3 和3 5 7 2 6 4 6 k j m ；液体产物中汽油、柴油、重油含量较高；加热速率越低，热解残 渣发热量越高。 油菜籽粕在微波加热情况下，反应迅速完成，物料体系升温速率在 i 北京化工大学硕士学位论文 2 0 0 4 0 0 和5 0 0 6 0 0 之间变化不大。微波热解中气体和液体主要在 1 0 0 4 0 0 之间生成，纤维素和木质素热解的产气速率较高，2 0 0 左右时 液体产出速率达到最大值。与电加热方式对比，微波热解生成的热解残渣 和气体的产率略有增加，液体产率明显减少。在4 0 0 以上时，只要控制 合适的加热速率，电加热时气体的密度和热值均高于微波热解。 本文还对热解残渣的利用进行了探讨，在以搅拌机方式制备时，得到 了热解残渣质量分数为6 0 且在三天内不会出现沉降的“水炭浆液体。 关键词：油菜籽粕，生物质，电加热，热解过程，加热速率，热解产物， 微波热解 i i a b s t r a c t p y r o l y s i sp r o c e s s e sa n dp r o d u c t s c h a r a c t e r i s t i c so fr a p e s e e dm e a l a b s t r a c t p y r o l y s i st e c h n o l o g yc a nc o n v e r s et h ee n e 玛yc o n t a i n e di nb i o m a s si n t o e n e 玛yp r o d u c t sb yt h eg r e a t e s te x t e n t ，t h a ti sc u r r e n t l yah o tr e s e a r c hs p o ti n b o m ea n da b r o a d t h ec h a r a c t 耐s t i co fp y r o l y s i sp r o c e s s e sa n dp r o d u c t sy i e l d o fr a p e s e e dm e a lw i t he l e c t r i ch e a t i n gw e r ei n v e s t i g a t e di nt h i sp a p e r t h e c h a r a c t e r i s t i co fp y r o l y s i sp r o c e s s e sw a sv e r i f i e db yt g aa n dac o m p a r a t i v e s t u d yo fm i c r o w a v eh e a t i n gw a s c a r r i e do u t t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep y r o l y s i sp r o c e s s e so fr 印e s e e dm e a lw e r e d i v i d e di n t of o u rs t a g e s ：e v a p o r a t i o no fw a t e r ，t h ep y r o l y s i so fh e m i c e l l u l o s e ， t h ep y r 0 1 y s i so fc e l l u l o s ea n dl i g n i n ，a 1 1 dt h ec a r b o n i z a t i o no fl i g n i na tl o w e r h e a t i n gr a t e w h e nh e a t i n gr a t ew a sh i g h e r ，ac o n t i n u o u sp y r o l y s i sp r o c e s s w a sp e r f o h n e da c c o r d e dw i t ht g aa n a l y s i s g a sa n dl i q u i dp r o d u c t sw e r em a i n l yi s o l a t e di n2 0 0 5 0 0 t h a tw e r e m a i n l y 舶mp y r o l y s i sp r o c e s s e so fh e m i c e l l u l o s ea n dc e l l u l o s e t h eh i g h e r t h er e a c t i o nt e m p e r a t l l r eb e ，t h eh i g h e rt h ep r o d u c t sy i e l db e t h ed q d f 一丁a n d d 刃d f rc u r v es h o w e dt h et e n d e n c yo fd e c r e a s e df i r s ta n da s c e n d l a t e r p y r o l y s i sp r o c e s s e s o fh e m i c e m l l o s ea n dc e l l u l o s ew e r ea c h i e v e du n d e r i i l d i 岱言r e n tt e m p e r a t u r ei n t e r v a la tl o w e rh e a t i n gr a t et h a th a dd i 毹r e n t p r o d u c t s y i e l dc h a r a c t e 订s t i c t h er e a s o n a b l eh e a t i n gr a t e sw e r e4 6 m i n f o rt h e p y r o l y s i so fr a p e s e e dm e a l t h eh i g h e rr e a c t i o nt e m p e r a t u r ea n dt h el o w e rh e a t i n gr a t e c a na t t a i n h i g h e ru t i l i z a t i o nv a l u eo ff l a m m a b l eg a s t h ev o l u m e t r i c f r a c t i o n ，m a x i m u m d e n s i t ya n dh e a t 。v a l u eo fp r o d u c e df l a m m a b l e g a sw e r e7 0 ，o 8 6k g m 。3a n d 357 2 6 4 6l ( j m 一，r e s p e c t i v e l y t h e r ew e r eh i g h e rc o n t e mo f g a s o l i n e ，d i e s e l a n dc 1 1 l d eo i l i nl i q u i dp r o d u c t s i ta l s os h o w e dt h a tt h e l o w e rt h eh e a t i n gr a t e ， t h eh i g h e rt h ec a l o d f i cv a l u eo f p y r o l y s i sr e s i d u e s t h er e a c t i o n c o m p l e t e dq u i c k l ya n dt h er i s i n gr a t ek e p tc o n s t a n ti n t e m p e r a m r em g e o f 2 0 0 4 0 0 a n d5 0 0 6 0 0 w i t hm i c r o w a v e h e a t i n go f t h e r a p e s e e dm e a l g a sa n d l i q u i dp r o d u c t sw e r e m a i n l yi s o l a t e di n 1o o 4 0 0 w i t hm i c r o w a v e h e a t i n gc e l l u l o s ea n dl i g n i nh a dh i g h e rg a sy i e l d r a t ei nt h ep y r i o l y s i sp r o c e s s ，t h em a x i m u m l i q u i dy i e l dr a t ew a sr e a c h e da t a b o u t2 0 0 p y r o l y s i sr e s i d u ea n dg a sy i e l di n c r e a s e d s l i g h t l ya n dl i q u i d y i e l dr e d u c e ds i g n i f i c a n t l yw i t hm i c r o w a v eh e a t i n gc o m p a r e dw i t he l e c t r i c h e a t i n g ； e l e c t r i c h e a t i n gc a na c h i e v eh i g h e rg a s d e n s i t ya n dh e a t v a l u e c o m p a r e dw i t hm i c r o w a v eh e a t i n gw i t h p r o p e rh e a t i n gr a t ew h e nt h e t e m p e r a t u r ew a sa b o v e4 0 0 t h eu t i l i z a t i o no fp y r o l y s i sr e s i d u ew a sd i s c u s s e di n t h i sp a p e r t h e “c a r b o nw a t e rs l u r 秒w i t ht h em a s sf r a c t i o no f p y r o l y s i sr e s i d u e sb e i n g6 0 h a dp r e p a r e dw i t hm i x e rt h a td i d n o ts e d i m e n tw i t h i nt h r e ed a v s i v a b s t ra c t k e y w o i i s ：r 印e s e e dm e a l ，b i o m a s s ，e l e c t r i ch e a t i n g ，p y r o l y s i sp r o c e s s ， h e a t i n gr a t e ，p y r o l y s i sp r o d u c t s ，m i c r o w a v eh e a t i n g v 目录 目录 第一章绪论l 1 1 课题研究背景1 1 2 生物质能转化利用技术1 1 2 1 物理转换技术2 1 2 2 生物转换技术一2 1 2 3 化学转换技术3 1 3 生物质热解反应机理5 1 4 生物质热解反应工艺一7 1 5 生物质热解的影响因素8 1 5 1 物理性质的影响8 1 5 2 反应条件的影响9 1 6 生物质热解产物的性质及应用9 1 7 生物质微波热解技术一1 1 1 8 国内外生物质热解技术研究现状1 2 1 9 本文的研究内容及意义1 3 第二章热解实验系统及研究方法1 5 2 1 实验设备及实验步骤15 2 1 1 电加热热解实验设备15 2 1 2 电加热热解实验步骤1 6 2 1 3 微波加热热解实验设备1 6 2 1 4 微波加热热解实验步骤1 8 2 2 实验相关的分析方法1 8 2 2 1 热重实验分析18 2 2 2 气体成分分析19 2 2 3 液体成分分析1 9 2 2 4 热解残渣成分分析19 v l i 北京化工大学硕士学位论文 2 3 数据处理方法1 9 2 3 1 产物产出率的计算方法1 9 2 3 2 可燃气体密度和热值计算方法2 0 第三章油菜籽粕生物质热解规律研究2 l 3 1 实验原料分析21 3 1 1 特性分析。2 l 3 1 2 官能团分析2 2 3 2 油菜籽粕生物质热解过程2 3 3 2 1 水分含量的影响2 3 3 2 2 加热速率的影响2 4 3 2 3 热解过程特征2 6 3 3 油菜籽粕生物质热重实验研究2 8 3 3 1 热解过程描述2 8 3 3 2 加热速率对热重实验特征值的影响3 0 3 4 油菜籽粕生物质热解产物产出过程3 1 3 4 1 气体的产出规律3 l 3 4 2 气体的产出过程特征3 4 3 4 3 液体的产出规律3 4 3 4 4 液体的产出过程特征一3 7 3 4 5 热解产物生成率的变化3 8 3 5 油菜籽粕生物质热解产物特性分析3 9 3 5 1 气体特性分析3 9 3 5 2 液体的特性分析4 7 3 5 3 热解残渣的特性分析5 1 3 6 本章小结5 2 第四章油菜籽粕生物质微波热解研究5 5 4 1 微波热解过程5 5 4 1 1 加热功率的影响5 5 4 1 2 热解过程特征5 6 目录 4 2 微波热解过程中产物产出规律5 7 4 2 1 气体的产出规律一5 8 4 2 2 液体的产出规律5 9 4 2 3 热解产物产出率的变化6 0 4 3 微波热解产物气体特性分析6 0 4 3 1 气体的组成6 0 4 3 2 气体的密度和热值6 2 4 4 本章小结6 3 第五章生物质热解残渣的利用6 5 5 1 “水炭浆”的制备方法6 5 5 1 1 球磨机方式6 5 5 1 2 搅拌机方式6 5 5 2 实验条件对“水炭浆”成浆性能的影响6 6 5 3 本章小结7 0 第六章结论与展望7 1 6 1 结论7 l 6 2 展望7 2 参考文献7 3 致谢7 9 研究成果及发表的学术论文8 1 作者和导师简介8 3 i x ( b n t e n t s co n t e n t s c h a p t e r li n t r o d u c t i o n 1 1 1b a c k 孕- o u n d 一l 1 2b i o i n 2 u s sc o n v e r s i o nt e c l l n o l o g y 。l 1 2 1p h y s i c a lc o n v e r s i o nt e d m o l o g y 2 1 2 2b i o l o 百c a lc o n v e r s i o nt e c h n o l o g y 2 1 2 3c h e m i c a lc o n v e r s i o nt e c h n 0 1 0 9 y 3 1 3p y r 0 1 y s i sm e c h a n i s m 5 1 4p ”o l y s i st e c h n 0 1 0 9 y 7 1 5f a c t o r si n n u e n c i n gp y r 0 1 y s i s ”8 1 5 1p h y s i c a lp r o p e r t i e s 8 1 5 2r e a c t i o nc o n d i t i o n 9 1 6p r o p e r t i e sa n du t 订i z a t i o no fp y r o l y s i sp r o ( 1 u c t s 9 1 7m i c r o w a v ep y r o l y s i so f b i o m a s s 1 1 1 8r e s e a r c hs i t u a t i o no f b i o m a s sp y r o l y s i sa th o m ea 1 1 da b r o a d 12 19c o n t e n t sa n di s s u r so f t h i sd i s s e l l ：a t j o n1 3 c h a p t e r2p y r o l y s i ss y s t e ma n dr e s e a r c hm e t h o d s 一1 5 2 1e x p 耐m e i l t a l i n s t m m e n t sa n dp r o c e d u r e 1 5 2 1 1e x p e r i m e n t a li n s t m m e n t so fe l e c t r i c a lh e a t i n gp y r o l y s i s 15 2 1 2e x p 嘶m e n t a lp r o c e d u r eo f e l e c t r i c a lh e a t i n gp y r o l y s i s “1 6 2 1 3e x p e r i m e n t a li n s t 彻n e n t so f m i 啪w a v e h e a t i n gp y r o l y s i s 1 6 2 1 4e x p e r i m e n t a lp r o c e d u r eo f m i c r o w a v eh e a t i n gp y r o l y s i s 18 2 2a n a l y t i c a lm e t h o d s 。l8 2 2 1t h e n i l a l 黟a v i t ya 1 1 a l y s i s 18 2 2 2c o m p o n e n ta n a l y s i so f g a s 1 9 2 2 3c o m p o n e n ta n a l y s i so f l i q u i d “19 2 2 4c o m p o n e n ta n a l y s i so f p y i 0 1 y s i sr e s i d u e 1 9 北京化工大学硕士学位论文 一 2 3d a t ap r o c e s s i n g 1 9 2 3 1c a l c u l a t i o no f p r o d u c t s 如e l d 1 9 2 3 2d e i l s 时a n dh e a tv a l u ec a l c u l a t i o no f f l a i r 吼a b l eg a s 。2 0 c h a p t e r3r 电a s e a r c ho nr a p e s e e d m e a lp y r o l y s i s 21 3 1r a wm a t e r i a la n a l y s i s ”2 l 3 1 1a n “v s i so f c h a r a c t e r i s t i c 2 l 3 1 2a n a l y s i so f 如n c t i o n a lg r o u p 2 2 3 2p y r 0 1 y s i sp r o c e s so f r 印e s e e dm e a l 。2 3 3 2 1m n u e n c eo f m o i s t u r ec o n t e n t 2 3 3 2 2i n n u e n c eo f h e a t i n gr a t e 2 4 3 2 3c h a r a c t e r i s t i co f p y r o l y s i sp r o c e s s 2 6 3 3t h e r m a l 黟a v i t yr e a s e a r c ho nr 印e s e e dm e a l 2 8 3 3 1p y r o l y s i sp r o c e s s “2 8 3 3 2m n u e n c eo f h e a t i n gr a t e 3 0 3 4p r o d u c t sy i e l dp r o c e s so f p y r o l y s i s 3 l 3 4 1g a sy i e l d sr e 刚撕够3 l 3 4 2p r o c e s sc h a r a c t 嘶s t i co fg a s 姐e l d 3 4 3 4 3l i q u i dy i e l d sr e g u l 撕t y 3 4 3 4 4p r o c e s sc h a r a c t 耐s t i co f l i q u i d 姐e l d 3 7 3 4 5c h a n g eo f p y r o l y s i sp r o d u c t s 姐e l d 3 8 3 5p y m l y s i sp r o d u c t sc h a r a c t e r i s t i co f r a p e s e e dm e a l 3 9 3 5 1c h a r a c t e r i s t i co f g a s 3 9 3 5 2c h a r a c t e r i s t i co f l i q u i d 4 7 3 5 3c h a r a c t e r i s t i co f p y i o l y s i sr e s i d u e + 5l 3 6s u m m a r v 5 2 c h a p t e r 4m i c r o w a v e p y r o l y s i so fr a p e s e e dm e a l 5 5 4 1m i c r o w a v ep y r o l y s i sp r o c e s s ”，5 4 1 1m f l u i 朗c eo f h e a t i n gp o w e r 5 5 4 1 2c h a r a c t e r i s t i co f p y r o l y s i sp r o c e s s 一5 6 4 2p r o d u c t sy i e l d sr e g u l 撕t y 5 7 4 2 1g a sy i e l d sr e g u l a r i t y 5 8 x 1 l c o n t e n t s 4 2 2l i q u i dy i e l d sr e g u l 撕够5 9 4 2 3c h a n g eo fp y r o l y s i sp r o d u c t sy i e l d 6 0 4 3c h a r a c t e r i s t i co f g a s 6 0 4 3 1c o m p o s i t i o no f g a s 6 0 4 3 2d e i l s i t ya n dh e a tv a l u eo fg a s 。6 2 4 4s u m m a r y 6 3 c h a p t e r 5u t n i z a t i o no fb i o m a s sp y r o l y s i sr e s i d u e 6 5 5 1p r e p a r a t i o no f c 酊b o nw a t e rs l u r r y ”6 5 5 1 1b vb a l lm i l l 6 5 5 1 2e ；vm i x e r ”6 5 5 21 1 1 f l u e l l c eo ft e s t i n gc o n d i t i o nt os l u i d 曲i l i t yo f ”c a r b o nw a t e rs l u r r y 6 6 5 3s u n 】m a 7 0 c h a p t e r6c o n c l u s i o n sa n ds u g g e s t i o n 7 1 6 1c o n c l u s i o n s 7 1 6 2s u g g e s t i o n s 7 2 r e f e r e n c e s 7 3 a c k n o w l e d g e m e n t s 7 9 r e s e a r c ha c h i e v e m e n t sa n dp u b l i s c a t i o n s 81 i n t r o d u c t i o no fa u t h o ra n da d v i s o r 。8 3 x i l i 符号说明 符号说明 反应温度 时间 气体体积 液体体积 原料总质量 气体质量 热解残渣质量 液体质量 某种产物( 热解残渣、液体、气体的一种) 的质量 产物产出率 可燃气体密度 可燃气体热值 质量分数 物料体系升温速率 气体产出速率 液体产出速率 蓦l札g g g g g 耵吖 一一 r ，q 矿 协慨x 鳊w舭鲫眦 d d d 第一章绪论 1 1 课题研究背景 第一章绪论 能源是人类社会存在与发展的物质基础，是经济增长和社会进步的关键因素之一 【。目前，世界能源消费构成主要是以煤、石油、天然气等不可再生能源为主。不可 再生能源的大量使用和开发极大地推动了人类社会的发展，但也带来了能源危机和日 益严重的环境污染问题，大规模地开发利用可再生能源是未来各国能源战略的重要组 成部分【2 1 。 在包括太阳能、地热能、风能、水能和生物质能的各种可再生能源中，生物质能 源的地区性限制和可控制性均有更突出的优势【3 】。生物质的涵盖范围较广，所有动物、 植物、微生物，以及它们产生的所有有机物质都属于生物质的范畴。目i j i 可转化为生 物质能利用的生物质主要包括木质素类物质、农业废弃物、水生植物、油料作物、有 机物加工的废料和粪便六大类【4 1 。据生物学家估算，地球上每年生长的生物质总量达 1 4 0 肌1 8 0 0 亿吨( 干重) ，相当于目前世界总能耗的1 0 倍，而目前作为能源用途的生 物质仅占总产量的1 左右，其开发潜力十分巨大1 5 j 。 我国可利用的生物质能源十分丰富，仅农作物秸秆一项年产量就有约7 亿吨，其 中3 亿吨可开发作为能源，相当于1 5 亿吨标准煤；林业和木材加工的废物资源相当 于3 亿吨标准煤；利用城市生活垃圾发电、污水产沼气，每年能够提供相当于7 0 0 0 万吨标准煤的能量，还有一些其他的生物质可加工为液体燃料或通过直接燃烧的方式 提供能量。总体估算，近期每年可以利用的生物质能源总量约为5 亿吨标准煤【6 j 。 我国正面临着能源短缺的巨大压力和挑战，虽然生物质能在我国占一次能源总量 的3 3 ，是仅次于煤的第一大能源【7 1 ，但在生物质利用的技术水平等方面与发达国家 相比，仍存在一定差距。因此，大力开发生物质能高效、清洁、经济的转化利用技术 对我国具有重大的意义。 1 2 生物质能转化利用技术 生物质的组织结构与常规的化石燃料相似，无需经过复杂的转化过程，就可以直 接利用，但由于生物质的种类繁多，分别具有不同特点和属性，其转化利用技术远比 化石燃料复杂和多样。目i ； f 的研究中，生物质能的转化利用技术主要有物理转换、化 学转换、生物转换三大类，其中固化、热化学转换和发酵等技术的实际应用最为广泛 【8 】。图1 1 为生物质能源转换技术及产品【9 1 。 北京化工大学硕士学位论文 生物质 图1 1 生物质能源转换技术及产品 f 蟾1 lb i o m 鹤se n e 唱yc o n v e 幅i o nt e c l l i l o l o g ya n dp r o d u c t s 1 2 1 物理转换技术 同体成型燃料 生物柴油 热气流 高压蒸汽 水煤气 甲醇 氢气 燃料油 化工产品 氢气 甲醇 二甲醚 乙醇 木炭 木焦油、木醋液 燃料油 木煤气 乙醇 甲烷气 生物柴油 氢气 生物质能物理转换的典型技术是通过压缩成型使生物质转化为固体成型燃料，这 种技术是指在高压下通过生物质中木素的塑化黏合，把疏松的生物质压成密度极高的 成型材料，以便利用、运输、贮藏和高效率燃烧。目前，俄罗斯、加拿大、日本、芬 兰等国关于固体成型燃料研究发展很快，已建立了完善的研究试验、检测系统，引进 的生产技术也较成熟【l o 】。 压缩成型技术解决了生物质性状不规则、堆积密度小、储存空间大、不便于运输 的缺点，提高了单位体积的热效率，但其运行成本较高，适用与以节能为目的生产或 对污染要求特别严格的场所【l l 】。 1 2 2 生物转换技术 2 第一章绪论 生物质的生物转换技术主要包括通过水解法制取燃料乙醇、通过厌氧发酵技术制 取甲烷等合成气、利用酶法合成制取生物柴油、利用生物质的光合作用制取氢气等。 目前，关于燃料乙醇工业化技术的研发，国外的i o g e n 、b c i 、a r k e l l o l 公司处于 领先地位，在我国华东理工大学、河南天冠集团的研究也处于先进水平【1 2 1 ；北京化工 大学是国内外最早开展秸秆沼气技术研究的单位，李秀金等开发的沼气利用技术已在 我国多个地区实现示范工程【1 3 1 ；关于酶法合成制取生物柴油和利用生物质的光合作用 制取氢气的研究目前主要处于实验室研究和探索阶段，少有大规模的工业化生产。 生物质的生物转换技术能够通过多种方式将生物质能源转化为其他形式的清洁 燃料，提高生物质能源的利用效率，但其存在着投资大、转换周期较长、成本相对较 高的缺点。 1 2 3 化学转换技术 化学转换技术主要包括酯交换和热化学转换两种能源利用途径。 1 2 3 1 酯交换技术 酯交换技术主要以生产生物柴油为目的，是指将油料作物、油料林木果实、油料 水生植物以及动物油脂和废餐饮油与甲醇或乙醇在催化剂存在下进行酯化反应，制成 液体燃料，也称为生物柴油，是优质的石化柴油代用品【6 ，l 们。德国是世界上最大的生 物柴油生产国和消费副1 4 】，我国生物柴油的利用正处于发展阶段，预计我国生物柴油 到2 0 2 0 、2 0 3 0 和2 0 5 0 年产量分别能达到4 0 0 万吨、2 6 0 0 万吨和4 0 0 0 万吨【酬。 生物柴油具有优良的环保性能和可再生性能，较好的低温发动机启动性能、润滑 性能和安全性能，还具有良好的燃烧性能，不需要特制的加油设备、储存设备，可