生物質(zhì)氣化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)-展示頁
2025-04-13 23:45本頁面
【正文】 直接作為鍋爐等熱力設(shè)備的燃料氣等，在必須使用清潔燃?xì)獾膱龊?，就只能用硬木或木炭作為氣化原?. 固定床下吸式氣化爐生物質(zhì)原料從頂部加入，然后依靠重力逐漸由頂部移動(dòng)到底部，空氣從上部進(jìn)入，向下經(jīng)過各反應(yīng)層，燃?xì)庥煞磻?yīng)層下部吸出，灰渣從底部排出。固定床上吸式氣化的最大缺點(diǎn)是由于氣化生成氣直接混入了揮發(fā)分中的焦油而使氣體中的焦油含量較高，以木材為原料進(jìn)行氣化，氣體中的焦油含量一般會(huì)高達(dá)20g/m3以上，這對(duì)于氣體的使用是一個(gè)很大的問題，因?yàn)榻褂屠淠髸?huì)沉積在管道、閥門、儀表和灶具上，嚴(yán)重時(shí)可破壞系統(tǒng)的正常運(yùn)行。圖2 生物質(zhì)氣化爐的分類 固定床上吸式氣化爐固定床上吸式氣化爐的工作過程是：生物質(zhì)原料從頂部加入，然后依靠重力逐漸由頂部移動(dòng)到底部，空氣從底部進(jìn)入，向上經(jīng)過各反應(yīng)層，燃?xì)鈴纳喜颗懦觯以鼜牡撞颗懦?，由于原料移?dòng)方向與氣體流動(dòng)方向相反，所以也叫逆流式氣化。生物質(zhì)在氣化爐中完成了氣化反應(yīng)過程并轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)狻Ｔ跉饣^程中使用不同的氣化劑、采取不同過程運(yùn)行條件；可以得到三種不同熱值的氣化產(chǎn)品氣（燃?xì)猓旱蜔嶂等細(xì)?，（使用空氣和蒸?空氣）；中等熱值燃?xì)?，～（使用氧氣和蒸汽）；高熱值燃?xì)?，（使用氫氣）。根?jù)燃?xì)馍a(chǎn)機(jī)理可分為熱解氣化和反應(yīng)性氣化。還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度將會(huì)降低到700～900℃。沒有氧氣存在，氧化層中的燃燒產(chǎn)物及水蒸氣與還原層中木炭發(fā)生還原反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳等。熱解反應(yīng)析出揮發(fā)分主要包括水蒸氣、HCO、CH焦油及其他碳?xì)浠衔?。熱解是高分子有機(jī)物在高溫下吸熱所發(fā)生的不可逆裂解反應(yīng)。在被加熱到100℃以上時(shí)，原料中的水分首先蒸發(fā)，產(chǎn)物為干原料和水蒸氣。 生物質(zhì)氣化過程隨著氣化裝置類型、工藝流程、反應(yīng)條件、氣化劑種類、原料性質(zhì)等條件的不同，生物質(zhì)氣化反應(yīng)過程也不相同，但是這些過程的基本反應(yīng)包括固體燃料的干燥、熱解反應(yīng)、還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)四個(gè)過程。生物質(zhì)氣化反應(yīng)溫度低，可避免生物質(zhì)燃料燃燒過程中發(fā)生灰的結(jié)渣、團(tuán)聚等運(yùn)行難題。20世紀(jì)70年代世界能源危機(jī)后，發(fā)達(dá)國家為減少環(huán)境污染，提高能源利用效率，解決礦物能源短缺提供新的替代技術(shù)，又重新開始重視開發(fā)生物質(zhì)氣化技術(shù)和相應(yīng)的裝置。生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)最早出現(xiàn)于18世紀(jì)末期，首次商業(yè)化應(yīng)用可以追溯到1833年，當(dāng)時(shí)以木炭作為原料，經(jīng)過氣化器生產(chǎn)可燃?xì)?，?qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。目前應(yīng)用最廣的是用空氣作為氣化劑，產(chǎn)生的氣體主要作為燃料，用于鍋爐、民用爐灶、發(fā)電等場合。該過程直接向生物質(zhì)通氣化劑，生物質(zhì)在缺氧的條件下轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿涌扇細(xì)怏w。生物質(zhì)氣化是生物質(zhì)能化學(xué)轉(zhuǎn)化利用的重要方面。生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在生物質(zhì)中的能量形式，以生物質(zhì)為載體的能量。生物質(zhì)氣化技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展楊坤 馮飛 宋小斌 董尊久 陳光猛（南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，南京 210048）摘要：介紹了生物質(zhì)氣化的基本原理及有關(guān)氣化工藝，闡述了常見的生物質(zhì)氣化反應(yīng)器（氣化爐）工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn)，解釋了氣化劑、原料粒徑、溫度、壓力等操作條件對(duì)生物質(zhì)氣化的影響，最后討論了目前生物質(zhì)氣化技術(shù)存在的問題并進(jìn)行展望。亟待解決的問題.關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；氣化；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)；流化床；雙流化床生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的各種有機(jī)體，包括所有的動(dòng)植物和微生物?；剂系氖褂脦砹艘幌盗械沫h(huán)境、社會(huì)和政治問題，而生物質(zhì)能具有清潔性、充足性、可再循環(huán)、易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸、便于轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)，因此被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的新能源之一。1 生物質(zhì)氣化技術(shù) 生物質(zhì)氣化簡介生物質(zhì)氣化是指固態(tài)生物質(zhì)原料在高溫下部分氧化的轉(zhuǎn)化過程。所用氣化劑不同，得到的氣體燃料也不同。
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