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美國在利用生物質(zhì)能發(fā)電方面處于世界ling先地位美國建立的Battelle生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工程代表生物質(zhì)能利用的世界先進水平,生產(chǎn)一種中熱值氣體,不需要制氧裝置,此工藝使用兩個實際上分開的反應(yīng)器:(1)氣化反應(yīng)器,在其中生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成中熱值氣體和殘?zhí)浚?2)燃燒反應(yīng)器,燃燒殘?zhí)坎闅饣磻?yīng)供熱。兩個反應(yīng)器之間的熱交換載體由氣化爐和燃燒室之間的循環(huán)沙粒完成。圖4的工藝流程圖表明了兩個反應(yīng)器以及它們在整個氣化工藝中的配合情況。(4)與歐美國家相比,目前我國生物質(zhì)氣化還是以中、小規(guī)模和固定床、低熱值氣化為主,依靠小型多用途的方式來滿足市場需求,氣化技術(shù)的開發(fā)立足于解決農(nóng)村能源與環(huán)境問題,以關(guān)注能源的效益為主,兼顧環(huán)境問題。
生物質(zhì)氣化燃氣中焦油的去除方法
以目前的焦油去除技術(shù)來看,生物質(zhì)氣化燃氣中焦油的處理方法分為濕法、干法及裂解等三種。濕法就是利用水洗燃氣,使之快速降溫從而達到焦油冷凝并從燃氣中分離的目的水洗除焦法存在能量浪費和二次污染現(xiàn)象,凈化效果只能勉強達到內(nèi)燃機的要求;干法采用過濾技術(shù)凈化燃氣的方法。裂解法分為熱裂解法和催化裂解法兩種。固定床氣化爐與流化床氣化爐性能比較固定床氣化爐與流化床氣化爐有著各自的優(yōu)缺點和一定的適用范圍。
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1000~1300攝氏度, 在氧化層進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。 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)。生物質(zhì)氣化的一個重要特征是反應(yīng)溫度低至600~650℃,因此可以消除在生物質(zhì)燃料燃燒過程中發(fā)生灰的結(jié)渣、團聚等運行難題。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℃