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生物质气化技术概述

生物质气化以木头等为原料,在氧气不充足情况下,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、秸秆等是在氧气充足情况下燃烧,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他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-托反应可以生成液体生物柴油。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。

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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,其中除焦油的催化剂是其核心技术没有讲述外,其他的内容讲述比较详细。包括入料系统、气化、烟气冷却与除尘、合成气冷却与除尘、合成气净化、甲烷化及锅炉等内容。并对燃料、流化床材料、动力学、碳转化、碳氢产率、焦油、热平衡、气体冷却效率、MILENA改造、微量元素及污染扩散、烟气治理、生物质聚团问题、甲烷化等实验内容进行了描述。
这里面的技术细节部分介绍了很多经验,值得仔细学****br/>3实际应用的小型生物质气化炉
:如下图,具体制造方法请看附件。
:如下图,具体制造方法请看附件。
:具体制造方法请看附件。
:如下图,-
和其他公司的集装箱式生物质气化发电设备:
4实际应用的大型生物质发电厂,比如下图所示的AmecFosterWheeler公司的大型生物质发电厂。