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生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的一種變化,這種變化是混合變化既有物理變化也有化學(xué)變化。通過氣化,我們可以將干燥的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為清潔的氣體燃料,在目前環(huán)保的大趨勢下得到很多客戶的追捧。主要是很多地方都在限制煤的燃燒,不允許燒煤,只能燒氣了。 而生物質(zhì)氣化,正是符合環(huán)保的要求的,中國是一個農(nóng)業(yè)大國,每年有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物,秸稈,玉米桿,稻殼,麥秸,椰殼,花生殼,木材邊角料,木屑,鋸末, 樹皮,小木塊等等,還有一些廢舊建筑模板,都可以通過生物質(zhì)氣化爐轉(zhuǎn)廢為寶。轉(zhuǎn)化的氣體,既可以家用燃?xì)猓部梢怨┙o大小型鍋爐燃燒。甚至過濾的很好的情 況下,可以供給發(fā)電機(jī)組發(fā)電。可根據(jù)生物質(zhì)燃?xì)庵兴s質(zhì)較多的特點(diǎn),采用多級過濾的凈化方法。 那么生物質(zhì)氣化的原理是什么呢? 生物質(zhì)氣化分為四個過程:干燥階段,熱解階段,燃燒階段和還原階段,通過這四個階段,我們就可以讓生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為我們需要的清潔的可燃?xì)怏w,也就是木煤 氣,木煤氣的主要成分是氫氣和co,主要是通過不完全燃燒獲得的。雖然氣化過程分為四個階段,這四個階段并沒有很清晰的界限,甚至幾個過程會同時(shí)發(fā)生 的。需要注意的是,第二個階段,也就是熱解階段,熱解是生物質(zhì)在熱源的作用下,在缺氧的條件下使木材或者生物質(zhì)分解成木炭和各種液氣混合物,這是熱解階 段.第四個階段才是木煤氣的產(chǎn)生階段,這個階段的過程是化學(xué)變化和物理變化并存的,由于二氧化碳和水分通過炙熱的木炭,木炭極具活性,在高溫的條件下就產(chǎn) 生了化學(xué)反應(yīng)。二氧化碳和炭反應(yīng)產(chǎn)生可燃的co,生物質(zhì)中的水和炭產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生可燃的氫氣和co。
裂解凈化技術(shù)是將生物質(zhì)的燃?xì)庵薪褂屠媚撤N方法使其裂解為可利用的小分子可燃?xì)怏w。其方法細(xì)分為熱裂解、催化裂解及電裂解。熱裂解法在1100℃以上才能得到較高的轉(zhuǎn)換效率.在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)較困難;若在氣化過程中加入裂解催化劑,即使在750~900℃溫度下,也能將絕大部分焦油裂解成小分子的碳?xì)浠衔?。原理是比較簡單,但是要達(dá)到氣化的目的以及從鍋爐設(shè)計(jì)角度考慮,需要達(dá)到很多要求,熱化學(xué)反應(yīng)一般分以下四步,干燥,熱分解(也有叫干餾),還原,氧化。催化裂解法可將焦油轉(zhuǎn)化為可燃?xì)猓忍岣呦到y(tǒng)能源利用率,又徹底減少二次污染。從20世紀(jì)80年代起,生物質(zhì)氣化過程中加入催化劑而得到無焦油燃?xì)庠趪庖岩饛V泛關(guān)注.并已投入商業(yè)運(yùn)行。
(1)生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項(xiàng)較新的技術(shù),其技術(shù)目前還不太成熟,還有許多方面需要完善。
(2)對固定床、流化床兩種常用的生物質(zhì)氣化爐進(jìn)行了介紹,并對兩種氣化爐的各自特性及其性能進(jìn)行了分析。認(rèn)為流化床生物質(zhì)氣化爐比固定床生物質(zhì)氣化爐具有更大的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該成為我國今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。
(3)對生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。由于國力所限,我國的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家,認(rèn)為在現(xiàn)有條件下研究開發(fā)與國外相同技術(shù)路線的BIGCC系統(tǒng),存在很大困難。圖4的工藝流程圖表明了兩個反應(yīng)器以及它們在整個氣化工藝中的配合情況。利用現(xiàn)有技術(shù),研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行、效率較高的系統(tǒng),是目前發(fā)展我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的一個主要課題,也是我國能否有效利用生物質(zhì)的關(guān)鍵。
生物質(zhì)氣化爐節(jié)能:不添加任何化工原料
我國每年林業(yè)廢棄物和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物質(zhì)產(chǎn)量高達(dá)7億t,如何有效利用這一巨大資源,已成為擺在科研工作者面前的重要課題。生物質(zhì)氣化技術(shù)改變了直接燃燒生物質(zhì)的利用方式,提高了廢棄生物質(zhì)的能源品位,對節(jié)約常規(guī)能源、降低環(huán)境污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。濕法就是利用水洗燃?xì)?,使之快速降溫從而達(dá)到焦油冷凝并從燃?xì)庵蟹蛛x的目的水洗除焦法存在能量浪費(fèi)和二次污染現(xiàn)象,凈化效果只能勉強(qiáng)達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的要求。生物質(zhì)氣化爐節(jié)能 : 不添加任何化工原料,直接氣化各種秸稈、玉米芯、鋸沫、木屑、花生殼、食用菌廢料等可燃物。可直接轉(zhuǎn)化為氣體,轉(zhuǎn)化率高,熱值高,氣體燃燒充分。