生物质气化技术概述.docx

生物质气化以木头等为原料,在氧气不充分情况下,加热使木头等生物质裂解产生合成天然气,再用合成天然气加热却暖或发电。生物质气化与传统的烧木头等方式加热不同,传统烧木头、秸秆等是在氧气充分情况下燃烧,而生物质气化是在氧气不充分情况下加热。 气化的基本定义为:不完全氧化的热化学反应过程,把含碳物质转化成一氧化碳、氢气、二氧化碳及碳氢化合物如甲烷等。反应温度一般大于700°C,一般在700-1000°C间。 生物质气化主要过程如下: 生物质预处理后à进入气化炉à加氧气或水蒸气à燃烧气化à产生的气体出来除焦油à气体冷却à气体净化(除硫化氢、除二氧化碳)à甲烷化à合成天然气(合成气)。合成气在此作为加热及其它燃料驱动蒸汽机及发电机发电。合成气进一步加工,比如经过费-托反应能够生成液体生物柴油。此过程在二战时,被德国比较大规模地采用,弥补石化柴油不足。 如今,生物质气化的研究与应用主要以奥地利、芬兰、英国和德国为主要国家。 : 1)水-气反应:C+H2O=H2+CO 2)还原反应:CO2+C=2CO 3)甲烷化:C+2H2=CH4 4)水-气转换反应:CO+H2O=CO2+H2CO热值::~:~ 空气、氧气和水蒸气可作为气化媒介。但不同媒介对过程与结果有不同的影响。空气便宜,但产出气的热值低;氧气贵,产出气热值高;用水蒸气做媒介产生热值与氧气相当,但也耗费比较高的热能。 生物质气化炉主要分三种类型,但还6~有其它个性化炉子: -向上排气炉(气体与原料对流) -向下排气炉(气体与原料同方向流动) -错流移动床 -循环流化床 -气泡流化床 -气流床(携带床,Entrainedflowbed)上图左是向上排气炉;右是向下排气炉。上图左是气泡流化床炉(BFB);中间是循环流化床炉(CFB);右边是间接加热炉(少见)上图为荷兰能源研究中心研发的MILENA气化炉。 MILENA气化炉实验室及样机的研发、设计、工艺描述等材料在附件中,其中除