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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 生物质气化技术概述1. 背景 生物质气化以木头等为原料,在氧气不充分情形下,加热使木头等生物质裂解产 生合成自然气,再用合成自然气加热却暖或发电；生物质气化与传统的烧木头等方式 加热不同,传统烧木头、秸秆等是在氧气充分情形下燃烧,而生物质气化是在氧气不 充分情形下加热；气化的基本定义为：不完全氧化的热化学反应过程,把含碳物质转化成一氧化 碳、氢气、二氧化碳及碳氢化合物如甲烷等；反应温度一般大于 700 C,一般在 7001000 C间；生物质气化主要过程如下：生物质预处理后进入气化炉加氧气或水蒸气燃烧气化产生的气体出来除焦油气体冷却气体净化除硫
2、化氢、除二氧化碳甲烷化合成自然气合成气；合成气在此作为加热及其他燃料驱动蒸汽机及发电机发电；合成气进一步加工,比 方经过费托反应可以生成液体生物柴油；此过程在二战时,被德国比较大规模地采 用,补偿石化柴油不足；如今,生物质气化的讨论与应用主要以奥地利、芬兰、英国和德国为主要国家；2. 生物质气化主要工艺名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 生物质气化过程发生了如下反应：1水气反应： CH2OH2+CO 2复原反应： CO2+C=2CO 3甲烷化： C+2H2=CH4 4水气转换反应： CO+H2O=CO2+H 2 CO
3、热值： 4MJ/Nm3 H2 热值： MJ/Nm3 CH4 热值： MJ/Nm3 空气、氧气和水蒸气可作为气化媒介；但不同媒介对过程与结果有不同的影响；空气廉价,但产出气的热值低；氧气贵,产出气热值高；用水蒸气做媒介产生热值与氧气相当,但也消耗比较高的热能；2.2 生物质气化炉类型生物质气化炉主要分三种类型,但仍 1. 固定移动床气化炉6有其他个性化炉子： 向上排气炉气体与原料对流 向下排气炉气体与原料同方向流淌 错流移动床 2. 流化床气化炉 循环流化床 气泡流化床 气流床携带床, Entrained flow bed 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资
4、料 - - - - - - - - - 上图左是向上排气炉；右是向下排气炉；上图左是气泡流化床炉BFB；中间是循环流化床炉CFB；右边是间接加热炉少见名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上图为荷兰能源讨论中心研发的 MILENA气化炉；MILENA气化炉试验室及样机的研发、设计、工艺描述等材料在附件中,其中除焦 油的催化剂是其核心技术没有叙述外,其他的内容叙述比较具体；包括入料系统、气化、烟气冷却与除尘、合成气冷却与除尘、合成气净化、甲烷化及锅炉等内容；并对 燃料、流化床材料、动力学、碳转化、碳氢产率、焦油、热平稳、气
5、体冷却效率、MILENA改造、微量元素及污染扩散、烟气治理、生物质聚团问题、甲烷化等试验内容 进行了描述；这里面的技术细节部分介绍了许多体会,值得认真学习；3 实际应用的小型生物质气化炉 3.1 最小型的家用做饭木头气化炉：如以下图,具体制造方法请看附件；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.2 小型家用生物质气化加热炉：如以下图,具体制造方法请看附件；3.3 小型木头气化炉生产合成气作为汽车动力燃料：具体制造方法请看附件；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.3 德国中型商用取暖发电用生物质气化设备：如以下图,具体相关信息请查和其他公司的集装箱式生物质气化发电设备：4 实际应用的大型生物质发电厂,比方以下图所示的Amec Foster Wheeler公司的大型生物质发电厂；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页