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發布時間:2020-07-24 06:40  










20世紀70年代,Gahly等首ci提出了將氣化技術用于生物質這種含能密度低的燃料。生物質氣化是生物質轉化過程xin的技術之一。生物質原料通常含有70℃~90℃揮發分,這就意味著生物質受熱后,在相對較低的溫度下就有相當量的固態燃料轉化為揮發分物質析出。運行過程中,固定床床內溫度不均勻,固體在床內停留時間過長,而氣體停留時間較短,壓力降較低。由于生物質這種獨特的性質,氣化技術非常適用于生物質原料的轉化。不同于完全氧化的燃燒反應,氣化通過兩個連續反應過程將生物質中的碳的內在能量轉化為可燃燒氣體,生成的高品位的燃料氣既可以供生產、生活直接燃用,也可以通過內燃機或燃氣輪機發電,進行熱電聯產聯供,從而實現生物質的清潔利用。生物質氣化的一個重要特征是反應溫度低至600~650℃,因此可以消除在生物質燃料燃燒過程中發生灰的結渣、團聚等運行難題。





其生物質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,產出中熱值燃氣。在濾出焦油和雜質,脫除c02、N2、cH.以及其他碳氫化合物之后,在一定壓力下,使CO和H20反應生成H2,再將c0和H2以1:2的比例混合導人合成塔,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,內燃機結構無須進行較大改動,其輸出功率近似于燃用純qi油的內燃機的輸出功率。目前,生物質氣化合成甲chun的技術已經成熟,只是其產品的經濟性還不能與石油、煤化工相競爭芬蘭的一家化肥廠在世界上shou次采用生物質氣化燃氣合成氨取得成功。干生物質(木屑)氣化產出的氣體經凈化后可得到CO和H2的混合氣,再將此混合氣與N2反應合成氨。下面主要從工業技術及運行情況、使用的原料、能量利用和轉換、環境效益和經濟性五個方面對流化床和固定床氣化爐進行比較。

氧化反應生物質在氧化層中的主要反應
1、氧化反應 生物質在氧化層中的主要反應為氧化反應,氣化劑由爐柵的下部導入,經灰渣層吸熱后進入氧化層,在這里通過高溫的碳發生燃燒反應,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,這部分反應熱為還原層的還原反應,物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發生還原反應。 3、裂解反應區。氧化區及還原區生成的熱氣體在上行過程中經裂解區,將生物質加熱,使在裂解區的生物質進行裂解反應。所以流化床對環境影響比固定床大,在實際設計中必須對燃氣進行除塵凈化處理。 4、干燥區。經氧化層、還原層及裂解反應區的氣體產物上升至該區,加熱生物質原料,使原料中的水分蒸發,吸收熱量,并降低產生溫度,生物質氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
