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其生物質(zhì)氣化裝置均為流化床氣化爐,使用氧氣或者水蒸氣作氣化劑,產(chǎn)出中熱值燃?xì)狻?.1生物質(zhì)固定床氣化爐固定床是一種傳統(tǒng)的氣化反應(yīng)器,其運(yùn)行溫度一般在1000C左右。在濾出焦油和雜質(zhì),脫除c02、N2、cH.以及其他碳?xì)浠衔镏?,在一定壓力下,使CO和H20反應(yīng)生成H2,再將c0和H2以1:2的比例混合導(dǎo)人合成塔,加入催化劑,合成甲chun德國已廣泛使用含1%~3%甲chun的混合汽you,內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)無須進(jìn)行較大改動,其輸出功率近似于燃用純qi油的內(nèi)燃機(jī)的輸出功率。目前,生物質(zhì)氣化合成甲chun的技術(shù)已經(jīng)成熟,只是其產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性還不能與石油、煤化工相競爭芬蘭的一家化肥廠在世界上shou次采用生物質(zhì)氣化燃?xì)夂铣砂比〉贸晒?。干生物質(zhì)(木屑)氣化產(chǎn)出的氣體經(jīng)凈化后可得到CO和H2的混合氣,再將此混合氣與N2反應(yīng)合成氨。
在生物質(zhì)氣化過程中,由于氣化溫度較低,致使氣化過程中產(chǎn)生的氣體的焦油含量大,且其成分非常復(fù)雜。為除去氣化過程中產(chǎn)生的焦油,設(shè)計(jì)了焦油裂解裝置,將焦油在氣化爐內(nèi)分解,得到小分子可燃成分,提高氣體熱值。可以分析出來的成分有200多種,主要組分不少于2O種,其中組分含量大于5%的有7種:ben、甲ben、二甲ben、萘、ben乙烯、酚和茚。焦油在低于200C的溫度下易凝結(jié)成液體。一般而言,溫度升高,焦油可發(fā)生高溫裂解生成不可再凝的小分子碳?xì)浠衔铩orella等在研究中發(fā)現(xiàn):燃?xì)庵械慕褂秃侩S著溫度升高而減少,并認(rèn)為這主要是由于溫度升高有利于焦油發(fā)生以下裂解反應(yīng)以及水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)
(1)生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項(xiàng)較新的技術(shù),其技術(shù)目前還不太成熟,還有許多方面需要完善。
(2)對固定床、流化床兩種常用的生物質(zhì)氣化爐進(jìn)行了介紹,并對兩種氣化爐的各自特性及其性能進(jìn)行了分析。認(rèn)為流化床生物質(zhì)氣化爐比固定床生物質(zhì)氣化爐具有更大的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)該成為我國今后生物質(zhì)氣化研究的主要方向。
(3)對生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。對于燃?xì)庑枰扑?、干燥設(shè)備的用戶,亦可配套提供相應(yīng)成套設(shè)備,并可視用戶具體情況,優(yōu)選匹配氣化及凈化系統(tǒng)設(shè)備所需的轉(zhuǎn)機(jī)及附屬設(shè)施,確保用戶安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于國力所限,我國的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家,認(rèn)為在現(xiàn)有條件下研究開發(fā)與國外相同技術(shù)路線的BIGCC系統(tǒng),存在很大困難。利用現(xiàn)有技術(shù),研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行、效率較高的系統(tǒng),是目前發(fā)展我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的一個主要課題,也是我國能否有效利用生物質(zhì)的關(guān)鍵。
氧化反應(yīng)生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)
1、氧化反應(yīng) 生物質(zhì)在氧化層中的主要反應(yīng)為氧化反應(yīng),氣化劑由爐柵的下部導(dǎo)入,經(jīng)灰渣層吸熱后進(jìn)入氧化層,在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應(yīng),生成大量的 ,同時放出熱量,溫度可達(dá)1000~1300攝氏度, 在氧化層進(jìn)行的燃燒均為放熱反應(yīng),這部分反應(yīng)熱為還原層的還原反應(yīng),物料的裂解及干燥提供了熱源。另外,還可以根據(jù)氣化規(guī)模的大小、氣化反應(yīng)壓力的不同對氣化技術(shù)進(jìn)行分類。 2、還原反應(yīng)。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應(yīng)。 3、裂解反應(yīng)區(qū)。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經(jīng)裂解區(qū),將生物質(zhì)加熱,使在裂解區(qū)的生物質(zhì)進(jìn)行裂解反應(yīng)。 4、干燥區(qū)。經(jīng)氧化層、還原層及裂解反應(yīng)區(qū)的氣體產(chǎn)物上升至該區(qū),加熱生物質(zhì)原料,使原料中的水分蒸發(fā),吸收熱量,并降低產(chǎn)生溫度,生物質(zhì)氣化爐的出口溫度一般為100~300℃