生物質(zhì)氣化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(編輯修改稿)
2025-05-01 23:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 會明顯降低；（3）由于床層溫度不是很高且比較均勻，因而灰分熔融結(jié)渣的可能性大大減弱。與固定床氣化相比，流化床氣化的主要缺點如下：（1）由于氣體出口溫度較高，故產(chǎn)出氣體的顯熱損失較大；（2）由于流化速度較高、物料顆粒又細，故產(chǎn)出氣體中的固體帶出物較多；（3）流化床要求床內(nèi)物料、壓降和溫度等分布均勻 ，因而啟動控制較為復(fù)雜；（4）對于鼓泡床氣化，最好在床層內(nèi)添加一些熱容量比較大的惰性熱載體，否則氣化效率和氣化強度都難以令人滿意。 循環(huán)流化床氣化爐循環(huán)流化床氣化爐與單流化床氣化爐的主要區(qū)別是生成氣中的固體顆粒在經(jīng)過了旋風(fēng)分離器或濾袋分離器后，通過料腳再返回到流化床，繼續(xù)進行氣化反應(yīng)。與單流化床氣化相比，循環(huán)流化床氣化的主要優(yōu)點如下：（1）由于操作氣速可以明顯提高而不必擔(dān)心碳的轉(zhuǎn)化率，故氣化效率尤其是氣化強度可以得到進一步提高；（2）可以適用更小的物料粒徑，在大部分情況下叮以不加流化熱載體，運行較為簡單。其缺點主要是因流系統(tǒng)控制較難，料腳容易發(fā)生下料困難，且在炭回流較少的情況下容易變成低速攜帶床。 雙流化床氣化爐雙流化床氣化爐分為兩個組成部分，即第一級流化床反應(yīng)器和第二級流化床反應(yīng)器。在第一級流化床反應(yīng)器中，生物質(zhì)物料發(fā)生熱解反應(yīng)，生成氣攜帶著炭顆粒和床層物料如沙子等進入分離裝置，分離后的炭顆粒和床層物料經(jīng)料腳進入第二級流化床反應(yīng)器；在第二級流化床反應(yīng)器中，炭顆粒進行氧化反應(yīng)，使床層溫度升高，高溫?zé)煔鈹y帶著床層物料進入分離裝置，分離后的床層物料經(jīng)料腳又重新進入第一級流化床反應(yīng)器，從而為生物質(zhì)熱解提供所需的熱源。由于燃燒和氣化在雙流化床氣化系統(tǒng)中是在兩個反應(yīng)器中分開進行的，熱解產(chǎn)生的可燃氣體不會被燃燒產(chǎn)生的煙氣稀釋，因此，雙流化床氣化所產(chǎn)生的可燃氣體熱值與城市煤氣相當，屬于中熱值氣體，既可用作燃氣，也可用作化工合成氣的原料。3 影響生物質(zhì)氣化的主要因素在生物質(zhì)氣化過程中，當氣化爐類型確定后，在確定的氣化劑條件下，控制條件諸如空氣當量比、生物質(zhì)與氣化劑的比率、原料粒徑、溫度、壓力、氣化介質(zhì)、催化劑和添加劑等對碳的轉(zhuǎn)化率、燃氣成分焦油產(chǎn)量等都有重要的影響。相關(guān)學(xué)者對各個因素對氣化的影響做了研究，得出了大量研究結(jié)論。 氣化劑的影響生物質(zhì)氣化時所用的氣化劑有空氣、水蒸氣、空氣水蒸氣、二氧化碳、水蒸氣氧、水蒸氣二氧化碳等，氣化劑不同，氣化爐出口產(chǎn)生的氣體組分也不同。在工業(yè)規(guī)模中，氣化劑一般是用空氣，～，出口氣體包括50%（體積分數(shù)）的N8%～12%（體積分數(shù)）的H2以及少量的CO、CHCCCOH2O和焦油。這個組成只適用于發(fā)電和供熱。水蒸氣氣化的出口氣組成和空氣氣化很不同，出口氣不再包括氮氣，氫氣的含量高達50%～55%（體積分數(shù)），同時還將得到大量的CHC2 、C3和焦油與HCO和CO2。另外，水蒸氣的二次催化重整，輕的碳氫化合物和大多數(shù)的焦油能被轉(zhuǎn)化成H2和CO、H2的量增加至70%～75%（體積分數(shù)），如果出口氣中富含氫氣，它可以被用作燃料電池，如果H2和CO的比例近似為2：1，可用作FT的合成，如果氣體富含甲烷，可以被用作熱值燃料。 粒徑的影響在生物質(zhì)氣化過程中，生物質(zhì)粒子的熱解反應(yīng)直到加熱到一定溫度時才能發(fā)生，生物質(zhì)的粒徑主要影響其加熱速率，生物質(zhì)粒子的加熱速率又影響氣體的產(chǎn)率和產(chǎn)品氣的組成。通常認為，加熱速率越快，輕質(zhì)氣體越多，焦炭和混合物的產(chǎn)率越少?！?，油菜籽熱裂解熱解油產(chǎn)率最大（%），%，%，%%。Stenseng等研究了生物質(zhì)顆粒尺寸（小麥秸稈和3種纖維素）對熱解的影響，試驗在終溫600℃、加熱速率為40℃/min的條件下進行，顆粒尺寸大時，失重峰移向高溫區(qū)流
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