農業殘餘物(蔗渣/木屑)裂解處理之特性研究

林宗穎(Tsung-Ying Lin)

指導教授 ： 郭春寶

國立中正大學/工學院/機械工程學系/博士(2013年)

摘要

本研究討論兩種類型的農業殘餘物(蔗渣和木屑)在慢速裂解的情況下處理成生質燃料之特性，經由不同加熱速率、鐵含量的混合裂解與處理溫度，進一步了解農業殘餘物的裂解產量成份情況。在慢速裂解處理的產量分佈，通常在200-600°C的溫度區間，隨著裂解溫度升高，生質液體和氣體產量逐漸增加，在裂解溫度為400°C時可達到最大液體產量，生質炭產量與溫度成反比。對於不同加熱速率，在加熱速率為1.2-1.8°C/min的範圍，蔗渣生質液體產量從44.5wt%增加至46.5wt%，木屑產量從41wt%增加至42.75wt%，則生質炭產量趨於減少。在鐵含量(10、25、40、50wt%)的混合裂解條件下，蔗渣生質液體的最大產量為56.25wt%是以50wt%鐵含量混合裂解，木屑生質液體的最大產量為52.5wt%是以40wt%鐵含量混合裂解。因此，鐵含量混合裂解的作用可提高農業殘餘物的熱分解率。
對於裂解處理溫度C,H,O,N,S組成比例和熱值之間的關係進行研究。裂解溫度升高，蔗渣和木屑碳含量增加，而氫和氧含量減少。當固體殘餘物溫度達到400°C時，碳的增長和氧的去除率都傾向於延緩。蔗渣與木屑經由慢速裂解處理，蔗渣生質炭熱值為6431kcal/kg，木屑生質炭熱值為7409kcal/kg，在生質液體方面有較高的熱值，蔗渣生質液體為7530kcal/kg，木屑生質液體為8049kcal/kg。基於有效的農業殘餘物的處理觀點，蔗渣和木屑殘渣慢速裂解模型是可行的，並產生有價值的生質燃料，適用於較高熱值生質產品。

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