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第26 卷 第2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.26 No.2 290 2010 年 2 月 Transactions of the CSAE Feb. 2010 介质阻挡放电等离子体生物质的液化 王秋颖，顾 璠※ （东南大学能源与环境学院，南京 210096 ） 摘 要：为了探索常压快速生物质液化新方法，该文以木屑、秸秆、稻壳等常见生物质为研究对象，利用介质阻挡放电 等离子体技术，在低温、常压条件下进行生物质液化的试验研究与分析。研究结果表明：该方法具有反应速度快，反应 条件温和、设备简单、产物性质稳定、低腐蚀性等一系列优点，是今后研究开发的方向之一。 关键词：介质设备，等离子体应用，生物质，液化 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2010.02.050 中图分类号：TM154.3 ，S216 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2010)-02-0290-05 王秋颖，顾 璠. 介质阻挡放电等离子体生物质的液化[J]. 农业工程学报，2010，26(2)：290－294. Wang Qiuying, Gu Fan. Biomass liquefaction by dielectric barrier discharge plasma[J]. Transactions of the CSAE, 20 10, 26(2): 290 －294. (in Chinese with English abstract) 成本低廉的生物质液化新方法。 0 引 言 1 试验装置与方法 生物质液化制取的燃料油不但可以作为燃料使用， 还可以生产许多化学产品，具有广阔的实用价值。在能 1.1 试验装置 源紧缺与环境保护的双重压力下，生物质能的开发利用 本文将DBD 技术与生物质液化技术相结合，试验装 成为研究的热点。诸多学者不断探索高效、实用的生物 置如图 1，主要包括隔离变压器、调压器、脉冲电源和 质液化方法。生物质高压液化技术和快速热解液化技术 DBD 反应器，其中 DBD 反应器由内、外电极和石英玻 [1-5] 璃容器组成。隔离变压器可以使试验电路与供电主回路 得到了广泛的研究，获得了大量的研究成果 。同时， [6-8] 隔离，以免受到主回路中的电压、电流特性变动的影响， 临界技术、微波技术等也被引入到生物质液化中来 。 然而就目前的生物质液化工艺而言，主要是采取高温高 保证试验电路的稳定性。调压器用来调整脉冲电源的入 压的方式，存在耗能高、成本高等缺点。开发生物质液 口电压，以得到脉冲电源在相同负载条件下不同的工作 化新技术，尤其是常压快速液化工艺成为当务之急。 功率。本试验调压器输入电压为220 V （交流），输出电 近年来等离子体 （plasma ）技术发展迅速，等离子体 压为0～250 V 。脉冲电源选用高频高电压霓虹灯电源， 独特的化学活性和高反应性使得许多传统方法不易或不 可以产生振荡式交流脉冲信号。电源参数为：峰压20 kV ， 可能实现的化学反应变为可能。人们开始尝试将等离子 频率75 Hz ，振荡周期220 ns ，功率60 W 。该电源能够 [9] 有效促进气体分子的激发，产生大量高能电子、离子和 体技术应用到生物质热转化利用中。易维明 等利用高温 等离子体对生物质的快速热解液化进行了研究。Tang[10] 自