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详细介绍

生 物 质(秸 秆)

可 控 式 连 续 分 解 技 术

 

 

 

四川大宇中和农业科技发展有限公司

 

木焦油科普目录

一 企业简介....................................................................................................................1

二 木焦油是什么、从何而来?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1

三 研究木焦油应用的意义是什么?..........................................................................1

四 木焦油的开发研究已到达什么地步?..................................................................2

五 木焦油的制造采集方法是什么?..........................................................................3

六 木焦油的性质及成分有哪些?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4

七 木焦油为什么要精制提纯?..................................................................................4

八 木焦油精制方法有哪些?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5

九 木焦油在各国有怎样的应用现状?.....................................................................6

十 木焦油的应用有哪些方面?.................................................................................6

   一、企业简介

    四川大宇中和农业科技发展有限公司成立于2016年4月。是一家以农业技术研发,秸秆碳化处理及炭产品销售,新能源技术研发为主营业务的高科技型企业。公司自主研发的具有自主知识产权、原创性生物质(秸秆)可控式连续分解技术,包含3项发明专利,14项实用新型专利,正在申报的专利多达20项,科技含量高。该技术能能够100%分解各种生物质秸秆,并且分解过程无任何残留物,不会对环境造成再次污染。对秸秆的分解是连续的、可控的,单项目年处理秸秆可达1-8万吨,处理量大。处理过程不需要外部能源,依靠秸秆自身能量的释放就能够完成分解,节能环保。秸秆分解后的木炭粉、木醋液、木焦油、可燃气体是生活和工业资源,具有较高的市场附加值。实现了秸秆处理的科学化、规模化、工业化和资源化。

通过生物质(秸秆)可控式连续分解技术处理1吨秸秆可以生产出300KG木炭粉,转化比例高达30%。


   二、木焦油是什么、从何而来?

    木焦油,木材干馏的到的液体产物澄清时沉在下部的黑色油状液体,含有酚类,酸类,烃类等有机化合物。通常通过木材(针叶木或其他木)在炭窑中炭化时排出来的产品(例如,瑞典焦油或松焦油)或在蒸馏甑或蒸馏炉中蒸馏制得的产品(蒸馏焦油)。蒸馏焦油可直接从焦木水沉淀而得(沉淀焦油),也可通过蒸馏焦木水(焦油已部分溶解)制得(溶解焦油)。所有这些焦油都是烃、酚及其同系物、糖醛、乙酸及其他各种产品的复杂混合物。

 

   三、研究木焦油应用的意义是什么?

    我国传统农业内涵丰富,森林资源、秸秆资源十分充足,为木焦油生产提供了丰富的原料,随着我国日益出现的化肥农药使用过于频繁,可耕地面积逐步减少的趋势,有必要进一步减少工业化肥农药的使用量、改良土地、提高单位面积农作物的产量,因此研究将木焦油应用于制造培养农作物、茶、果树以及绿化树、草等需要的土壤改良材料,替代农药防止产生病虫害的材料和替换化肥促进农作物和树木生长的生物质无污染农业肥料等有着重要意义。

又由于木焦油是木材、秸秆等通过炭化方式得到的一种植物源物质,它在变废为宝的综合利用以及环境保护和可持续发展农业上具有重要意义。


   四、木焦油的开发研究到达什么地步了?

   近年来,日本对精制木焦油(简称木焦油)进行了大量研究,发现将木焦油的稀释液或木焦油与木炭粉的混合物(粉剂)施用于某些作物时,具有明显的促进生长效果,对树木的茎、叶及根系发育有显著的促进作用。日本研究还发现,根据不同用途采取不同的精制方法得到的木焦油,可以作为医药原料(皮肤药等)、食品添加剂(熏液等)、染料原料(媒染剂原料)、脱臭剂(庭用脱臭剂原料等)、农药原料(农药添加剂)、土壤改良剂(发根促进剂等)和植物促进剂原料等。日本在木焦油的研究开发、广泛应用方面在全球已走在前列,这和日本清洁、高效、可持续发展的经济发展政策不无关系。

   随着国内外对木焦油的深入研究,木焦油的各项性能与作用日益被认识并得到重视,开始广泛应用于农业、林业、畜牧业、食品加工业、医药卫生业和轻化工业。尤其是木焦油具有促进植物生长、抗菌、防病等多种作用,是很好的绿色肥料和农药,在农业上的应用越来越广泛。木焦油在应用中只所以表现出奇特的性能作用,是由于其众多的微量成份具有天然有机综合平衡作用。国内外实验证明,木焦油中任何一种单一成份或几种配合成份都无法达到木焦油的作用效果,这说明木焦油是人工难以合成和其它复配产品无法取代的独特物质。

    目前,木焦油在我国的研究开发工作刚刚起步,在化妆品和饮料方面研究甚少。但是我国木焦油的原材料秸秆、木材等资源丰富可再生、价廉、应用前景广泛,因此积极拓展对其研究是十分必要的。


五、木焦油的制造采集方法是什么?

1.木焦油制造法:

    木炭窑法:使用各种杂木树枝、果园剪定下来不用的枝条等在木炭窑焖烧产生烟气使其自然气冷凝结成为液体而成,质量较好,但含树脂高的针叶树、木麻黄、含油漆的废弃家具不得使用。

    炉热解法:制造法简单方便,主要原料可用稻壳或蔗渣,首先将稻壳倒满于炉中,然后在上剖中央放置一团废纸,点燃,使稻壳着火后即为液体流向烟囟下面排出口流入收集桶中,成为粗制木焦油,以汽油桶制之炉子约可装填20公斤稻壳,通常约一天左右,稻壳即可大致烧完,不再排出液体时,将盖子打开,倒出残留部份,喷水使其熄火即成为燻炭,如果燃烧时间太长,残余物都变成稻壳灰,即无法收集到燻炭。

    混合法:将少量树枝和稻壳放在一起焖烧干馏的方法。

    生物质秸秆可控式连续分解技术法:木焦油是秸秆分解的副产品,也可用各类秸秆、稻壳、椰壳、木炭等废弃物分解通过分解炉连续自动化处理生产,产物对人、畜无害,不会污染环境,是化学农药的理想替代品。生物质秸秆可控式连续分解技术,即可在制碳的同时提取木焦油,每热解1吨生物质,通常可生产400-500m3燃气,250-300kg固体碳,200-250kg木焦油和30-50kg木焦油,即1吨生物质热裂解的产物中四分之一为木焦油,作为生物质热裂解的重要副产物,木焦油的采集、储存及蒸馏等为工艺的关键难点。

2、采集方法:当前的采集原理主要是在原材料经碳化热解过程中将导出的蒸汽气体混合物经冷凝分离后得到的液体产物通过通道进入储液罐储存收集。


  六、木焦油的性质及成分有哪些?

    木焦油的主要成分是木杂酚油,通常把从非充脂木材制得的焦油加以蒸馏,用氢氧化钠处理、再酸化及再蒸馏使之与其他成分分离后制得。木杂酚油是无色液体,但在空气与光的作用下呈现颜色,有烟味,有腐蚀性,主要用作消毒剂及防腐剂。

  木焦油的性状:

色相

密度

气味

PH

淡黄色透明液体

1。004~1。015(20℃)

醋酸的刺激性气味

2.2~2.6

 

  七、木焦油为什么要精制提纯?

秸秆、木材等这类生物质原材料分解后所得到的木焦油原液是含有很多化合物,性质不稳定且混有大量焦油组分的浑浊液体,精制后,木焦油会因精馏程度不同,而使其物化性质大不相同(见图1)。原始木焦油粗液中,含有多种对人体和禽畜有害的成分,在精制过程中的苯酚含量会随着精制过程逐渐减少,有害物质被祛除的效果十分明显。


图1:精馏木焦油示意图


   八、木焦油精制方法有哪些?

主要有四种方法:

    1、静置法:将粗液倒入容器静置几星期,粗液中的物质就会分层沉淀,发现粗木焦油分为3层,上层为不稳定的木焦油,占10%~15%(质量分数,下同),属于低沸点化合物;下层为浑浊木焦油,占20%- 30%,其中含有大量的木焦油和聚合物;中间的澄清部分是有效木焦油。这方法是木焦油精制最简单方便的方法,但缺点就是静置需要很长时间不利于工业化生产。

    2、蒸馏法:蒸馏法就是利用混合物各成分沸点不同的特性对混合物进行分离的方法,该方法分为常压蒸馏法、减压蒸馏法。

常压蒸馏是指在蒸馏过程中,首先将低沸点组分,醋酸与大量的水一同蒸馏出来,而后蒸馏出含有酚类的高沸点组分,再反复蒸馏已蒸馏出的馏分,以便除去较多的不稳定化合物和溶解焦油,馏分中化合物种类大为减少。

减压蒸馏法与常压蒸馏法不同,可通过调节减压程度、加热浴的温度来促进目的成分的馏出。使用不同填料或卷压板精馏塔可以进一步提高混合物的分离效果。这方法适合工业化大规模处理木焦油粗液。

   3、过滤法:通过利用活性炭吸附法的原理(就是利用活性炭大的比表面积及其吸附能力强大的特点),来吸附木焦油中的木焦油、沉淀物及悬浮物。

    4、分配法:该方法是利用木焦油含有酸性成分、中性成分、碱性成分等性质,通过改变木焦油的特性,把木焦油所含成分分成几组的方法,改变所使用药品种类、浓度等条件,如用酸、碱把木焦油的多种成分混合物划分成酸性、酚类、羰基、中性及碱性物质成分,这是一种简单易行的方法。


   九、木焦油在各国有怎样的应用现状?

    木焦油是一种含烃类、酸类、酚类较高的有机化合物,加工后可获得杂酚油、抗聚剂、浮选起泡剂,木沥青等产品。也可用于医药、合成橡胶和冶金等部门。 

在我国,对木焦油的应用研究起步并不晚,不少科研单位相继对木焦油的应用开始研究,但在实际中应用起步较晚。随着人们对环保与健康的重视,近几年来不少科研单位和企业相继推出了木焦油肥料、农药和美容保健产品,开始在实际生产和生活中推广应用,沿海一些发达地区还出现从日、韩进口木焦油微肥用于绿色作物生产的现象。


 十、木焦油的应用有哪些方面?

    由于木焦油的绿色无污染性质,使其具有广泛的应用前景:

    1.1生物质油

    生物质油(Bio-oil)是纤维素、半纤维素和木质素的各种降解物所组成的一种混合物。生物质主要包括薪炭林、经济林、用材林、农作物秸秆和农林产品加工残余物如甘渣、木屑等。

    生物质油作为一种液体燃料,最易开发的应用技术是直接燃烧,但生物质油较差的燃料性质,使得其燃烧工艺的开发比化石燃油复杂,目前生物质油要立足于大量的燃油锅炉和窑炉,独立开发这项项目涉及到的一些技术难题和解决方案主要:一是生物质油较大的粘度和表面张力使得雾化效果较差,通过预热降低生物质油粘度或在生物质油中加入少量的添加剂,并采用针对生物质油能量密度低而设计的新型空气雾化喷嘴实现了在较低压力下生物质油的良好雾化。二是生物质油气化潜热大,十六烷值低,点火困难,在现有的燃油自动点火工艺上,采用改进的高能点火装置,成功实现了生物质油燃烧的冷启动问题。三是生物质油中一些固体颗粒和高分子木质素裂解物难以燃尽,通过燃料和空气的充分混合强化燃烧的充分性,从而降低了污染物的排放。

    1.2塑化剂(英语:Plasticizer,Phthalate)

    增塑剂、可塑剂,是一种增加材料的柔软性或使材料液化的添加剂。其添加对象包含了塑胶、混凝土、墙壁材料、水泥与石膏等等。同一种塑化剂常常使用在不同的对象上,但其效果往往并不相同。塑化剂种类多达百余种,但使用得最普遍的即是一群称为邻苯二甲酸酯类的化合物。据统计2004年全世界的塑化剂市场,总量约在550万吨左右并朝600万吨迈进。

    塑胶添加塑化剂依据使用的功能、环境不同,制造成拥有各种韧性的软硬度、光泽的成品,其中愈软的塑胶成品所需添加的塑化剂愈多。一般常使用的保鲜膜,一种是无添加剂的PE(聚乙烯)材料,但其黏性较差;另一种广被使用的是PVC(聚氯乙烯)保鲜膜,有大量的塑化剂,以让PVC材质变得柔软且增加黏度,非常适合生鲜食品的包装

    混凝土使用塑化剂(减水剂),可以增加混合物的工作性方便施工不易产生蜂窝,从而可减少含水比例,增加强度。在墙壁材料中加入塑化剂可以增加混合物的液化程度,如此便不用添加太多水分,可减少干燥墙面所需时间。但塑化剂对人体有害。

 


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