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生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的一種變化,這種變化是混合變化既有物理變化也有化學(xué)變化。通過氣化,我們可以將干燥的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為清潔的氣體燃料,在目前環(huán)保的大趨勢(shì)下得到很多客戶的追捧。主要是很多地方都在限制煤的燃燒,不允許燒煤,只能燒氣了。 而生物質(zhì)氣化,正是符合環(huán)保的要求的,中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),每年有大量的農(nóng)業(yè)廢棄物,秸稈,玉米桿,稻殼,麥秸,椰殼,花生殼,木材邊角料,木屑,鋸末, 樹皮,小木塊等等,還有一些廢舊建筑模板,都可以通過生物質(zhì)氣化爐轉(zhuǎn)廢為寶。轉(zhuǎn)化的氣體,既可以家用燃?xì)?,也可以供給大小型鍋爐燃燒。甚至過濾的很好的情 況下,可以供給發(fā)電機(jī)組發(fā)電。 那么生物質(zhì)氣化的原理是什么呢? 生物質(zhì)氣化分為四個(gè)過程:干燥階段,熱解階段,燃燒階段和還原階段,通過這四個(gè)階段,我們就可以讓生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為我們需要的清潔的可燃?xì)怏w,也就是木煤 氣,木煤氣的主要成分是氫氣和co,主要是通過不完全燃燒獲得的。雖然氣化過程分為四個(gè)階段,這四個(gè)階段并沒有很清晰的界限,甚至幾個(gè)過程會(huì)同時(shí)發(fā)生 的。需要注意的是,第二個(gè)階段,也就是熱解階段,熱解是生物質(zhì)在熱源的作用下,在缺氧的條件下使木材或者生物質(zhì)分解成木炭和各種液氣混合物,這是熱解階 段.第四個(gè)階段才是木煤氣的產(chǎn)生階段,這個(gè)階段的過程是化學(xué)變化和物理變化并存的,由于二氧化碳和水分通過炙熱的木炭,木炭極具活性,在高溫的條件下就產(chǎn) 生了化學(xué)反應(yīng)。二氧化碳和炭反應(yīng)產(chǎn)生可燃的co,生物質(zhì)中的水和炭產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)生可燃的氫氣和co。生物質(zhì)能的低硫和CO2的零排放使生物質(zhì)成為能源生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)。
生物質(zhì)氣化采用的技術(shù)路線種類繁多,可從不同的角度對(duì)其進(jìn)行分類。根據(jù)燃?xì)馍a(chǎn)機(jī)理可分為熱解氣化和反應(yīng)性氣化,其中后者又可根據(jù)反應(yīng)氣氛的不同細(xì)分為空氣氣化、水蒸氣氣化、氧氣氣化、氫氣及其這些氣體的混合物的氣化。根據(jù)采用的氣化反應(yīng)器的不同又可分為固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化。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(duì)氣化技術(shù)進(jìn)行分類。在氣化過程中使用不同的氣化劑、采取不同的運(yùn)行方法以及過程運(yùn)行條件,可以得到三種不同質(zhì)量的氣化產(chǎn)品氣。三種類型的氣化產(chǎn)品氣有著不同的熱值(CV):低熱值(LowCV)4~6MJ/Nm3(使用空氣和蒸汽/空氣);其原因是固定床中溫度可高于灰熔點(diǎn),從而使灰熔化成液態(tài),從爐底排出。中熱值(MediumCV)l2~18MJ/Nm3(使用氧氣和蒸汽);高熱值(HighCV)40MJ/Nm3(使用氫氣或者是氫化)。
生物質(zhì)氣化燃?xì)庵薪褂偷娜コ椒?
以目前的焦油去除技術(shù)來看,生物質(zhì)氣化燃?xì)庵薪褂偷奶幚矸椒ǚ譃闈穹?、干法及裂解等三種。濕法就是利用水洗燃?xì)猓怪焖俳禍貜亩_(dá)到焦油冷凝并從燃?xì)庵蟹蛛x的目的水洗除焦法存在能量浪費(fèi)和二次污染現(xiàn)象,凈化效果只能勉強(qiáng)達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的要求;生物質(zhì)氣化及發(fā)電技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已受到廣泛重視,如奧地利、丹麥、芬蘭、法國(guó)、挪威、瑞典和美國(guó)等國(guó)家生物質(zhì)能在總能源消耗中所占的比例增加相當(dāng)迅速。干法采用過濾技術(shù)凈化燃?xì)獾姆椒?。裂解法分為熱裂解法和催化裂解法兩種。