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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變化。通過氣化,我們可以將干燥的有機物轉(zhuǎn)化為清潔的氣體燃料,在目前環(huán)保的大趨勢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,中國是一個農(nóng)業(yè)大國,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,既可以家用燃氣,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)氣化分為四個過程:干燥階段,熱解階段,燃燒階段和還原階段,通過這四個階段,我們就可以讓生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為我們需要的清潔的可燃氣體,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。(1)生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項較新的技術(shù),其技術(shù)目前還不太成熟,還有許多方面需要完善。雖然氣化過程分為四個階段,這四個階段并沒有很清晰的界限,甚至幾個過程會同時發(fā)生 的。需要注意的是,第二個階段,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.第四個階段才是木煤氣的產(chǎn)生階段,這個階段的過程是化學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。
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。例如,逆流式固定床氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、操作便利,運行模式靈活,但是只能適用于中小規(guī)模生產(chǎn);而流化床氣化反應(yīng)器雖然適合于工業(yè)化、大型化.但設(shè)備復雜、投資大,而且需要一個相對穩(wěn)定的對產(chǎn)品氣的市場需求。下面主要從工業(yè)技術(shù)及運行情況、使用的原料、能量利用和轉(zhuǎn)換、環(huán)境效益和經(jīng)濟性五個方面對流化床和固定床氣化爐進行比較。燃氣凈化及焦油的處理有待于改進,國內(nèi)已建成的生物質(zhì)氣化系統(tǒng),對燃氣的凈化及焦油的處理大多采用水洗物理方法,凈化效率不高,氣體中焦油含量較高,既造成能源浪費,又加快設(shè)備損耗。
氣化形式選定以后,從系統(tǒng)匹配的角度考慮,氣化設(shè)備應(yīng)滿足以下要求:
(1)產(chǎn)氣盡可能干凈,以減少后外理系統(tǒng)的復雜性,使焦油含量達到內(nèi)燃機允許的程度。如果后續(xù)凈化系統(tǒng)選用催化裂解工藝,還要盡可能使原始氣中的焦油具有易于催化裂解的特點
(2)產(chǎn)氣熱值要高而且穩(wěn)定,以提高內(nèi)燃機的輸出功率,増大整個系統(tǒng)的效率
(3)設(shè)計氣化爐本體及加料排渣系統(tǒng),應(yīng)充分考慮原料特性,實現(xiàn)連續(xù)運行
(4)充分利用余熱,提高能量利用率。