生物质气化是指生物质由固态转变为气态的一种变化,这种变化是混合变化既有物理变化也有化学变化。通过气化,我们可以将干燥的有机物转化为清洁的气体燃料,在目前环保的大趋势下得到很多客户的追捧。主要是很多地方都在限制煤的燃烧,不允许烧煤,只能烧气了。 而生物质气化,正是符合环保的要求的,中国是一个农业大国,每年有大量的农业废弃物,秸秆,玉米杆,稻壳,麦秸,椰壳,花生壳,木材边角料,木屑,锯末, 树皮,小木块等等,还有一些废旧建筑模板,都可以通过生物质气化炉转废为宝。转化的气体,既可以家用燃气,也可以供给大小型锅炉燃烧。生物质气化的一个重要特征是反应温度低至600~650℃,因此可以消除在生物质燃料燃烧过程中发生灰的结渣、团聚等运行难题。甚至过滤的很好的情 况下,可以供给发电机组发电。 那么生物质气化的原理是什么呢? 生物质气化分为四个过程:干燥阶段,热解阶段,燃烧阶段和还原阶段,通过这四个阶段,我们就可以让生物质转化为我们需要的清洁的可燃气体,也就是木煤 气,木煤气的主要成分是氢气和co,主要是通过不完全燃烧获得的。虽然气化过程分为四个阶段,这四个阶段并没有很清晰的界限,甚至几个过程会同时发生 的。需要注意的是,第二个阶段,也就是热解阶段,热解是生物质在热源的作用下,在缺氧的条件下使木材或者生物质分解成木炭和各种液气混合物,这是热解阶 段.第四个阶段才是木煤气的产生阶段,这个阶段的过程是化学变化和物理变化并存的,由于二氧化碳和水分通过炙热的木炭,木炭***活性,在高温的条件下就产 生了化学反应。二氧化碳和炭反应产生可燃的co,生物质中的水和炭产生反应产生可燃的氢气和co。
美国在利用生物质能发电方面处于世界ling先地位美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界***水平,生产一种中热值气体,不需要制氧装置,此工艺使用两个实际上分开的反应器:(1)气化反应器,在其中生物质转化成中热值气体和残炭;(2)燃烧反应器,燃烧残炭并为气化反应供热。两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。与发达***生物质气化技术相比,国内生物质气化装置基本上是以空气为气化剂的常压固定床气化技术,其技术上的问题主要是:燃气质量不稳定且燃气热值低。图4的工艺流程图表明了两个反应器以及它们在整个气化工艺中的配合情况。
中国对各种气化方式都有研究
中国对各种气化方式都有研究,已完成了多种生物质气化炉的研制,目前已使用的气化炉有上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。若在气化过程中加入裂解催化剂,即使在750~900℃温度下,也能将绝大部分焦油裂解成小分子的碳氢化合物。从原理上讲,各种气化炉都可以用于气化发电,但目前研究完成并正常运转的主要有三种,即敞口下吸式,下吸式及循环流化床,发电功率可以从几千瓦到几千千瓦,这为气化发电技术的进一步发展提供了条件。
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