生物质气化技术分析

本帖最后由 zyu3001 于 2009-8-8 22:48 编辑
生物质气化的研究历史比较长，商业应用几乎刚刚开始。生物质气化的技术可以说很多和煤气化技术并行，包括固定床技术，流化床技术，气流床技术，熔金技术和电浆技术等等。
生物质气化比煤气化更麻烦一些，主要挑战是气化温度不足够高时产生的焦油含量高，给后续净化工艺带来麻烦。现在的固定床和流化床都外加焦油分解反应器，能达到减少焦油的目的。生物质固定床气化炉的典型代表有美国的EMERY等，其优点是压力高，设备体积小，缺点是焦油含量高，碳转化效率低，甲醇含量高，不利于生物柴油的生产。
生物质流化床和固定床相比，碳转化效率略高一些，单台产能也高一些。其缺点和固定床差不多。生物质流化床的研发单位比较多，有LURGI，CARBONA/GTI, BATELLE/SILVAGAS 等等。
生物质气流床技术的优点是炉温高（可高达1700度），气体几乎没有焦油产生。炉温高的代价是高氧耗，二氧化碳含量高，能源转化效率略受影响。生物质气流床的 主要研制单位是德国的科林公司（CHOREN），其中试厂正在调试，估计在年底或明年年初出生物柴油。据说这是世界上唯一的生物质气化柴油中试厂，别的都是小型的试验厂。
熔金生物质气化技术是利用现有炼钢炉加以改进用于气化的一种技术。在铁水里加进少量的化学物质比如锌，以吸收生物质里的硫酸。气化一般是两步法：第一部是在铁水里加入蒸汽，主要生产氢气和氧化铁；第二步是输入生物质，生产一氧化碳并把氧化铁还原成铁。铁水的热量可以来自电源系统，或靠燃烧部分生物质。该技术的诀窍是低成本混合氢气和一氧化碳，达到合适的比例。该技术目前为止只有小型试验设备。
电浆气化大概是属于更高级技术的一类，对输入生物质的体积形状没有太高的要求。电极间的高能电弧能把惰性气体加温到一万多度，任何生物质在此高温下都能很快转化成气体。该技术能效高，中间环节少。缺点是电能消耗大，成本高。这类技术的研制单位大部分集中在美国，包括WESTINGHOUSE PLASMA, STARTECH, SOLENA 等。SOLENA据说还有绿藻生产和气化能力，生产过程不排放二氧化碳。不过到目前为止，该类技术还都是小型试验设备。

1# zyu3001
生物质气化技术的意义
生物质气化技术，主要是以低生物质为原料的气化技术，使低生物质完成从固态到可燃气体的转化。低生物质是以农作物秸杆为主，还可以使用玉米芯、木屑、柴草等。由于低生物质的可再生性，因此，这项资源所产生的能源，称之为可再生能源。生物质气化技术的用途与城市管道煤气相同，燃烧稳定、热效率高，适用于炊事、取暖、锅炉等。该技术在农村的应用前途极其广阔。实现了“一人烧火，全村用气”的要求。
我国是一个农业大国，每年生产的农作物秸杆约7亿吨，如此之大的资源除了一小部分用于畜牧外，其余的大部分以直接燃烧的方式将其浪费，既浪费了资源，又污染了环境。所以，合理有效的利用这项资源，是一件利国利民的大事。我国每年产生的农作物秸杆约折合3.5吨标准煤,充分利用这项资源会产生很大的社会效益和经济效益,主要表现在可以节约资源,保护环境,从而改变了农村传统的炊事方式，带动了相关产业的发展。

从目前情况看，生物质气化技术以中型的装置最为成功。