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木質(zhì)纖維素生物燃料是一種先進(jìn)的生物燃料。木質(zhì)纖維素生物燃料,顧名思義,由木質(zhì)素、纖維素和半纖維素制成。一切植物含有木質(zhì)素、纖維素和半纖維素。木質(zhì)纖維素生物燃料的典型質(zhì)料或許包括甘蔗渣、秸稈、玉米芯和玉米秸稈、草、人工林作物如楊柳和楊樹,以及砍木和鋸木廠出產(chǎn)的林業(yè)廢棄物。
將木質(zhì)纖維素質(zhì)料轉(zhuǎn)化為生物燃料是很好理解的。但是,影響轉(zhuǎn)化所需的工程進(jìn)程仍在開發(fā)中。一般來說,木質(zhì)纖維素生物燃料是運(yùn)用生物化學(xué)或熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法制備的。生化轉(zhuǎn)化用于制作纖維素乙醇。這個(gè)進(jìn)程比轉(zhuǎn)化淀粉和糖的首一代進(jìn)程要困難得多。運(yùn)用木質(zhì)纖維素質(zhì)料,植物細(xì)胞壁由雜亂聚合物組成,雜亂聚合物必須經(jīng)歷首一階段酸解,然后固液別離,并且在發(fā)酵和蒸餾成乙醇之前進(jìn)行第二階段的酸解。這種雜亂性將使其超越首一代乙醇的出產(chǎn)成本。
熱化學(xué)進(jìn)程包括熱解和氣化。熱解的主要產(chǎn)品是生物油,能夠精煉成運(yùn)送燃料和其他化學(xué)品。問題是,生物油是酸性的,含水量高,不穩(wěn)定。處理這些挑戰(zhàn)和凈化生物油的工程流程仍在開發(fā)中。氣化的主要產(chǎn)品為組成氣,可精制成氨、、組成,其他化學(xué)物質(zhì),乃至噴氣燃料。經(jīng)過氣化出產(chǎn)生物燃料的進(jìn)程也在開發(fā)中。因此,在2030年之前,第二代生物燃料不太或許被廣泛布置。
木屑顆粒廠家將是木質(zhì)纖維素生物燃料非常需要的質(zhì)料。與其他質(zhì)料比較,木屑顆粒是同質(zhì)的;它們的灰分、水分、氯和氮含量都很低。它們廣泛可用,易于運(yùn)送,并且存在牢靠的木屑顆粒廠家供應(yīng)鏈。如果生物燃料開發(fā)商挑選運(yùn)用林業(yè)廢棄物而不是木屑顆粒作為質(zhì)料的話,那么將明顯添加成本,來進(jìn)行已經(jīng)經(jīng)過木屑顆粒廠家出產(chǎn)進(jìn)程完結(jié)的很多必要的預(yù)處理。
但是,木質(zhì)纖維素生物燃料終將必須與首一代生物燃料以及化石燃料爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額。雖然木質(zhì)纖維素生物燃料有優(yōu)越的溫室氣體效應(yīng)和可繼續(xù)性認(rèn)證,但仍然需要具有合理的成本競(jìng)爭(zhēng)力?,F(xiàn)在明顯出產(chǎn)成本更高。這意味著要盡量減低質(zhì)料成本帶來的巨大的壓力,所以用木屑顆?;蛟S太貴了。另一方面,生物燃料不或許與木屑顆粒競(jìng)爭(zhēng)以取得林業(yè)廢棄物?,F(xiàn)在,不像木質(zhì)纖維素生物燃料職業(yè)(還不存在)那樣,木屑顆粒廠家職業(yè)是有利可圖的。全球每年約消耗3000萬噸木屑顆粒用于供熱和發(fā)電。年消費(fèi)量繼續(xù)增長(zhǎng)。在可預(yù)見的將來,似乎不太或許將木質(zhì)纖維素生物燃料視為木屑顆粒廠家的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手
在制粒時(shí)生物質(zhì)顆粒廠家需要添加粘合劑嗎?
很多這樣的疑問,生物質(zhì)顆粒廠家做的顆粒的時(shí)候純木屑(秸稈,稻殼,木粉)可以么,需不需要另外添加其他東西,如粘合劑。答案是,不需要。
生物質(zhì)顆粒廠家的生物質(zhì)顆粒機(jī)的固體成型是為了防止物料反彈回原來的形態(tài),使其維持一定的形狀和強(qiáng)度,壓縮過程不需要添加任何粘合劑,屬于纖維料的物理成型,從秸稈、木屑等生物質(zhì)的組成來看,主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及樹脂、蠟等成分組成。
在構(gòu)成生物質(zhì)的各種成分中,木質(zhì)素被普遍認(rèn)為是生物體內(nèi)固有的、好的內(nèi)在黏合劑。生物質(zhì)顆粒廠家在常溫下,原本木質(zhì)素的主要部分不溶于任何,但木質(zhì)素屬于非晶體,沒有熔點(diǎn)但有軟化點(diǎn)。當(dāng)溫度達(dá)到70℃一110℃左右時(shí)軟化,黏合力開始增加,此時(shí)在外部施加一定的壓力,可使其與纖維素、半纖維素等緊密黏接,同時(shí)生物質(zhì)顆粒廠家與鄰近的生物質(zhì)顆粒互相膠接在一起。成型燃料經(jīng)冷卻降溫后,強(qiáng)度增大,即可得到燃燒性能類似于木材的棒狀、塊狀、顆粒狀生物質(zhì)固體成型燃料。本文有河南德恩機(jī)械設(shè)備制造有限公司工程師孫堅(jiān)撰寫。
生物質(zhì)燃料一般發(fā)熱值在3700至5000卡/kg之間,灰分低于5%,與煤相比,具有易點(diǎn)火,升溫快,火力強(qiáng),易于燃燒控制等特點(diǎn)。生物質(zhì)能可以理解成太陽能的一種表現(xiàn)形式,它是太陽能以化學(xué)能形式貯存在在植物、動(dòng)物和微生物等有機(jī)物中的能量形式,直接或間接來源于綠色植物的光合作用。上世紀(jì)70年代國際上出現(xiàn)首先次石油危機(jī)以來,一些發(fā)達(dá)國家?guī)ь^掀起了對(duì)生物質(zhì)能源的大規(guī)模采集和運(yùn)用,把它轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。如今,這類取之不盡、用之不竭的新興能源,已列入我國可再生能源發(fā)展“十三五規(guī)劃”的重要研究題。
生物質(zhì)燃料是一種可再生的新能源,是利用木屑、稻殼、樹枝、秸稈等廢棄物,經(jīng)粉碎、混合、擠壓、干燥等工藝,制成顆粒燃料進(jìn)行燃燒,可替代煤、油、等基礎(chǔ)能源。
生物質(zhì)能作為新型能源,在可再生能源中占有極其重要地位。開發(fā)生物質(zhì)能既可以補(bǔ)充常規(guī)能源短缺的同時(shí)也具有極大改善環(huán)境的作用。在同其他新型能源技術(shù)的比較中,我們可以很明顯的判斷出生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用。
使用生物能源顆粒的方便程度可與燃?xì)?、燃油等能源媲美。以美國、瑞典和奧地利等國為例,生物能源的應(yīng)用規(guī)模,分別占該國一次性能源消耗量的4%、16%和10%;在美國的生物質(zhì)發(fā)電的總裝機(jī)容量已超過1.1MW,單機(jī)容量達(dá)11~26MW;在歐美的一般居民家用的生物質(zhì)顆粒及配套的清潔暖爐灶已非常普及。