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生物质气化技术

发布时间:2014-01-17

  生物质气化简介

        生物质气化是指固态生物质原料在高温下部分氧化的转化过程。该过程直接向生物质通气化剂,生物质在

   缺氧的条件下转变为小分子可燃气体。所用气化剂不同,得到的气体燃料也不同。目前应用最广的是用空气作

  为气化剂,产生的气体主要作为燃料,用于锅炉、民用炉灶、发电等场合。通过生物质气化可以得到合成气,

  可进一步转变为甲醇或提炼得到氢气。生物质热解气化技术最早出现于18世纪末期,首次商业化应用可以追溯

  到  1833年,当时以木炭作为原料,经过气化器生产可燃气,驱动内燃机。第二次世界大战期间,生物质气化

  技术达到顶峰。20世纪70年代世界能源危机后,发达国家为减少环境污染,提高能源利用效率,解决矿物能源

  短缺提供新的替代技术,又重新开始重视开发生物质气化技术和相应的装置。人们发现,气化技术非常适用于

  生物质原料的转化。生物质气化反应温度低,可避免生物质燃料燃烧过程中发生灰的结渣、团聚等运行难题。

  在1992年召开的世界第15次能源大会上,确定生物质气化利用作为优先开发的新能源技术之一。

 

  生物质气化过程

        随着气化装置类型、工艺流程、反应条件、气化剂种类、原料性质等条件的不同,生物质气化反应过程也

  不相同,但是这些过程的基本反应包括固体燃料的干燥、热解反应、还原反应和氧化反应四个过程。生物质原

  料进入气化器后,首先被干燥。在被加热到100℃以上时,原料中的水分首先蒸发,产物为干原料和水蒸气。

  温度升高到300℃以上时开始发生热解反应。热解是高分子有机物在高温下吸热所发生的不可逆裂解反应。大

  分子碳氢化合物析出生物质中的挥发物,只剩下残余的木炭。热解反应析出挥发分主要包括水蒸气、H2、CO、

  CH4、焦油及其他碳氢化合物。热解的剩余物木炭与被引入的空气发生反应,同时释放大量的热以支持生物质

  干燥、热解及后续的还原反应进行,氧化反应速率较快,温度可达1000~1200℃,其他挥发分参与反应后进一

  步降解。没有氧气存在,氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生还原反应,生成氢气和一氧化碳等。

  这些气体和挥发分组成了可燃气体,完成了固体生物质向气体燃料的转化过程。还原反应是吸热反应,温度将

  会降低到700~900℃。

 

 

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