[发明专利]一种生物质热解产生的气体中焦油含量的测定方法

说明书

本发明涉及一种生物质热解产生的气体中焦油含量的测定方法。将准确质量的生物质m_biomass于设定热解条件进行热解，获得生物质热解气的常温、常压产气体积量，由此转化得到生物质热解所产生的热解气在标准状况下的体积V₀，分析测定热解气中的体积组成y_i，计算得到对应生物质热解所产生的热解气的气体质量m_gas；并获得生物质热解后的残炭重量m_C；按照以下公式计算焦油含量m_tar：采用该方法可以准确测定生物质热解或气化过程中产生的燃气中的焦油含量，从而为生物能的开发与利用以及提高其附加值开辟了广阔的前景。

技术领域

本发明属于能源技术领域，具体涉及一种生物质热解产生的气体中焦油含量的测定方法。

背景技术

生物质燃气中焦油的含量对于燃气发电机组的保护以及燃气进一步深加工应用是一个重要的工艺指标，其测量准确性具有非常重要的意义。

目前，生物质燃气中焦油含量的测定方法主要是采用冷阱法，该方法是将夹带有焦油的燃气通过放在冰浴中装有有机溶剂的洗气瓶将燃气中的焦油溶解在有机溶剂中，通过测量洗气瓶洗气前、后的重量，便可知道对应燃气中焦油的含量的多少。该方法存在以下问题：当夹带有焦油的燃气通过有机溶剂洗气瓶时，溶剂以泡和蒸汽压的形式被燃气带走，导致冷阱洗气瓶收集焦油后的重量比没有洗气收集焦油前的重量还要轻，此时，通过差量法出现负值，因而，无法测得对应燃气流量是焦油的含量。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前生物质燃气中焦油含量的测定不准确甚至无法测量的问题，开发了一种用重量法间接测定生物质热解产生的气体中焦油含量的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种生物质热解产生的气体中焦油含量的测定方法，将准确质量的生物质m_biomass于设定热解条件进行热解，获得生物质热解气的常温、常压产气体积量，由此转化得到生物质热解所产生的热解气在标准状况下的体积V₀，分析测定热解气中的体积组成y_i，计算得到对应生物质热解所产生的热解气的气体质量m_gas；

并获得生物质热解后的残炭重量m_C，

按照以下公式计算焦油含量m_tar：

式中：m_biomass为热解的生物质质量；m_gas为对应生物质热解所产生的热解气的气体质量； m_C为对应生物质热解后剩下来的固体残炭；V₀为对应生物质热解时所产生的气体在标准状况下的气体体积。

按上述方案，所述对应生物质热解所产生的热解气的气体质量m_gas的获得方法：

通过生物质的热解气产气体积V₀以及对应气体组份的体积百分含量来计算计算得到热解气的平均分子量然后按下述公式计算而得：

而

式中：m_gas为对应生物质热解所产生的气体总质量，n为对应的生物质所产生的气体的总摩尔量(mol)，为所有气体的平均分子量(g/mol)，y_i与M_i分别为气体中组份i的体积百分数(vol.％)与其对应的摩尔质量(g/mol)，j代表气体组份中气体的种类数。

V₀为对应生物质热解时所产生的热解气在标准状况下的气体体积。

按上述方案，所述热解气中的体积组成y_i通过将收集到的热解气采用气相色谱分析获得。