【正文】 pressure, catalyst and the concentration of monoxide in product on biomass carbon dioxide gasification was reviewed. With the increase of temperature, the reactivity was accelerated dramatically. The effect of the pressure was plex for the reaction of gasification was influenced both by partial pressure of ponents and the whole pressure. Alkali metal and alkali earth metal can be used as catalysts for accelerating the reaction of biomass carbon dioxide gasification. According to the mechanism of carbon dioxide gasification, increasing the amount of monoxide inhibits the reaction to the favorable side, however, reducing the partial pressure and the amount of monoxide in the syngas can promote the reaction rate. The prospect of biomass carbon dioxide gasification application was also presented.Key words: biomass。 gasification。 catalysis生物質(zhì)作為一種清潔的、可再生的資源可以有效的代替或部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源的使用[1]，約占全球總能源的10%～14%[2]并且可以解決偏遠(yuǎn)地區(qū)化石能源的運(yùn)輸和生物質(zhì)資源浪費(fèi)的 收稿日期：20121207 基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助（2012BAA09B03） 作者簡(jiǎn)介：王燕杰（1990），女，山東蒙陰人，碩士生，主要從事生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的研究* 通訊作者：應(yīng)浩，男，碩士生導(dǎo)師，研究領(lǐng)域?yàn)樯镔|(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)開發(fā)與工業(yè)應(yīng)用；Email：hy2478。目前，在一些發(fā)展中國(guó)家及發(fā)達(dá)國(guó)家中的偏遠(yuǎn)農(nóng)村，以傳統(tǒng)燃燒方式利用生物質(zhì)資源，生物質(zhì)的利用率很低，并且造成了環(huán)境污染，而生物質(zhì)氣化技術(shù)的發(fā)展有效地解決了以上問題。采用生物質(zhì)二氧化碳?xì)饣夹g(shù)則能夠更進(jìn)一步減少環(huán)境中的二氧化碳，而且可以有效地將二氧化碳進(jìn)行二次利用，再次轉(zhuǎn)化為一氧化碳，進(jìn)行各種途徑的使用[3]。作者將對(duì)生物質(zhì)二氧化碳?xì)饣^程、研究狀況以及其前景進(jìn)行綜述，希望能對(duì)今后生物質(zhì)二氧化碳?xì)饣难芯坑兴鶐椭?。反?yīng)式如下：目前，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)生物質(zhì)焦炭進(jìn)行了二氧化碳?xì)饣瘎?dòng)力學(xué)研究，為試驗(yàn)參數(shù)對(duì)反應(yīng)過程的影響提供了理論支持。氣化動(dòng)力學(xué)的研究方法是通過熱重分析儀、氣相色譜或質(zhì)譜儀等儀器測(cè)試不同反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)的影響。研究表明，提高反應(yīng)溫度可以有效的增加反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率，并且增加一氧化碳的產(chǎn)率。當(dāng)反應(yīng)溫度為750℃，反應(yīng)時(shí)間為45min時(shí)，麥稈焦炭的轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到50%，而當(dāng)溫度升為900℃時(shí)，在同樣的反應(yīng)時(shí)間下，麥稈焦炭的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到100%。Seo等[14]研究了赤松焦炭在不同溫度下的二氧化碳?xì)饣?，結(jié)果表明，反應(yīng)溫度的升高會(huì)提高產(chǎn)物中一氧化碳的含量，說明提高溫度有利于反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)時(shí)間為28 min時(shí)，在850℃條件下反應(yīng)的赤松焦炭轉(zhuǎn)化率僅達(dá)到20%左右，而在1050℃反應(yīng)溫度下，轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到接近100%（圖1）。Zou等[16]在石油焦炭二氧化碳?xì)饣姆磻?yīng)動(dòng)力學(xué)研究中明確指出，升高反應(yīng)溫度可以縮短氣化終止時(shí)間，并且能夠有效提高反應(yīng)速率。在相同的反應(yīng)時(shí)間下，焦炭的轉(zhuǎn)化率隨著溫度的升高而明顯地增加。瀝青巖在固定床熱解之后的到焦炭，焦炭在10481223K之間進(jìn)行CO2氣化反應(yīng)，通過高壓熱重分析系統(tǒng)對(duì)氣體流速、樣品質(zhì)量、二氧化碳的分壓和溫度的影響進(jìn)行了分析。圖1 在不同溫度下轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化Fig 1. The conversion Vs. time at different time從以上幾個(gè)研究者的研究結(jié)果來看，升高溫度可以促進(jìn)二氧化碳?xì)饣磻?yīng)，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間可以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但是從能源利用效率方面來看，一味地提高反應(yīng)溫度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間降低了能源的利用效率。 壓力的影響壓力參數(shù)對(duì)氣化的影響一直困擾著研究者，由于壓力可以改變反應(yīng)物的分壓對(duì)氣化有直接的影響，也可以改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)換速率，對(duì)反應(yīng)有間接的影響[11]。Cetin 等[20]利用熱重分析儀，在800～950℃～2MPa的壓力下，研究了生物質(zhì)焦炭二氧化碳?xì)饣磻?yīng)的動(dòng)力學(xué)。Mvhlen[21]研究壓力對(duì)二氧化碳?xì)饣挠绊懀瑢?shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在壓力比較低的情況下，反應(yīng)速率會(huì)隨著轉(zhuǎn)化率的增加而線性增加；在較高的壓力下（4MPa），反應(yīng)速率的變化不大，基本為常數(shù)。在Messenbock等[23]研究當(dāng)中指出，不同壓力對(duì)二氧化碳?xì)饣磻?yīng)率影響不同。而在2MPa和3MPa的壓力條件下時(shí)，隨停留時(shí)間的增加，反應(yīng)速率有先增大后減小的規(guī)律，且壓力對(duì)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率有明顯的提高。實(shí)驗(yàn)過程中，1，2，3MPa 4個(gè)壓力，在反應(yīng)的前20s，轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間有線性增加的規(guī)律，而20s之后，轉(zhuǎn)化率的增加速率減小，可能由于反應(yīng)速率的降低導(dǎo)致了此結(jié)果，見圖3。研究者發(fā)現(xiàn)，在相同的分壓和溫度下，氣化速率取決于系統(tǒng)的總壓力，高階模型速率公式經(jīng)過調(diào)整之后符合氣化速率隨系統(tǒng)總壓變化的規(guī)律，調(diào)整結(jié)果為。相比CO2的分壓，總壓力對(duì)反應(yīng)更有促進(jìn)作用。從物理變化角度，壓力可以改變反應(yīng)物的空隙結(jié)構(gòu)，從而改變后續(xù)的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率；從化學(xué)變化角度，隨著反應(yīng)氣體的不斷釋放，可以改變整個(gè)反應(yīng)的總壓力，也可以改變反應(yīng)物的分壓。 催化劑的影響隨著二氧化碳?xì)饣陌l(fā)展，催化劑對(duì)二氧化碳?xì)饣磻?yīng)影響的研究也得到不斷重視，但是以往的研究主要圍繞在煤的二氧化碳?xì)饣I(lǐng)域。Huang等[25]研究了金屬催化劑對(duì)生物質(zhì)焦炭二氧化碳?xì)饣磻?yīng)速率的影響。Mitsuoka等[26]對(duì)日本扁柏的二氧化碳?xì)饣芯慨?dāng)中指出，生物質(zhì)中存在K和Ca等堿金屬的成分時(shí)，通過催化功能可以加快二氧化碳?xì)饣磻?yīng)速率，研究結(jié)果還指出，含有K和Ca元素的催化劑可以添加到生物質(zhì)焦炭中來提高反應(yīng)速率，在Di[27]和MarquezMonstesinos等[28]的研究論文當(dāng)中也同樣指出堿金屬（Na，K）和堿土金屬（Ca，Mg）的氧化物或鹽類化合物可以提高生物質(zhì)氣化的效率。Lahijani 等[30]對(duì)油棕櫚殼的二氧化碳?xì)饣M(jìn)行了研究