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生物质制气

发布时间: 2021-08-09 14:28:11

生物质气化和液化的定义和区别

生物质气化是在一定的热力学条件下,借助于空气部分(或者氧气)、水蒸气的作用,使生内物质的高聚物发生容热解、氧化、还原重整反应,最终转化为一氧化碳,氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。
生物质液化是通过热化学或生物化学方法将生物质部分或全部转化为液体燃料。

⑵ 生物质气化催化制氢为什么需要氮气

抛出干气采样环节的影响.一般来讲,干气中的空气来自反应再生部分由再生催化剂带过来的.从你提供的干气组成分析数据来看,应该是富氧再生工艺

⑶ 什么是生物质气化生物质气化的应用范围求专业人士解答!

生物质气化有多种形式。如果按气化介质分,可分为使用气化介质和不使用气化介质,其中使用气化介质的技术又分为干馏气化、空气气化、氧气气化等。目前应用最广泛的是空气气化。如果按产气的用途来分,可分为生物质气化供气技术、供热技术、发电技术和合成化学品技术等。目前各种技术的实际应用都在进行,生物质气化供气技术由于技术起点低,投资少适合我国农村大力发展。

空气气化技术直接以空气为气化剂,气化效率高,是目前应用最广,也是所有气化技术中最简单、最经济的一种。富氧气化使用富氧气体作为气化剂,反应温度高,反应速度快,可得到焦油含量低,但成本高。水蒸气气化是一水蒸气作为气化剂,燃气质量好,氢气含量高,产生的也是中热值气。氢气气化是由氢气同碳及水发生反应生成大量的甲烷的过程,其反应条件苛刻,需要在高温高压且具有氢源的条件下进行,可产生热值为22260-26040kjm³之间的高热值气。干馏气化不使用气化介质,产生固定碳、焦油与可燃气。

气化炉是生物质气化系统中的核心设备,生物质在气化炉内进行气化反应,生成可燃气。生物质气化炉可分为固定床气化炉和流化床气化炉两种类型,而固定床气化炉和流化床气化炉又都是多种不同形式的,如图所示。

固定床气化炉分为下吸式气化炉、横吸式气化炉和开心式气化炉。

在下吸式气化炉中,气流是向下流动的,通过炉栅进入外腔。原料由上部加入,依靠重力下落。经过干燥区后水分蒸发,在裂解区分解出的二氧化碳、一氧化碳、氢气、焦油等热气流向下流经气化区。在气化区发生氧化还原反应。同时由于氧化区的温度高,焦油在通过该区时发生裂解,变为可燃气体。

炉内运行温度在400~1200℃左右,燃气从反应层下部吸出,灰渣从底部排出。下吸式固定床气化工作温度,生产的气体成分相对稳定;可燃气中焦油含量较少。但可燃气中灰分含量较多,出炉可燃气温度高,炉内热效率低。

在上吸式气化炉的气流流动方向与物料运行方向相反。物料由气化炉顶部加入,气化剂由炉底进入气化炉,产出的燃气通过气化炉内的各个反应区,从气化炉上部排出。向下流动的生物质原料被向上流动的热气体烘干脱去水分,干生物质进去裂解区后得到更多的热量,发生裂解反应。

产生的炭进入还原区,与氧化区产生的热气体发生还原反应,生产一氧化碳和氢气等可燃气体。上吸式气化炉生产的可燃气直接作为锅炉或加热炉的燃料气或向系统提供工艺热源。该种炉型主要应用于欧洲和东南亚国家。上吸式气化炉有一个突出的缺点,就是在裂解区生成的焦油没有通过气化区而直接混入可燃气体排出,这样产出的气体中焦油含量高,且不易净化。

开心式固定床气化炉的结构与气化原理与下吸式固定床气化炉相类似,是下吸式气化炉的一种特别形式。开心式固定床气化炉时我国研制出的,主要用于稻壳气化,已投入商业运行多年。

生物质流化床气化的研究起步比较晚。

流化床气化在吹入的气化剂作用下,物料颗粒、砂子、气化介质充分接触,受热均匀,在炉内呈“沸腾”状态,因此又叫沸腾床,反应温度一般为750~850℃。流化床气化炉有一个热砂床,生物质的燃烧和气化反应都在热砂床上进行。

气化反应随度快,产气率高。与固定床相比,流化床没有炉栅,一个简单的流化床由燃烧室、布风板组成,气化剂通过布风板进入流化床反应器中。按气化器结构和气化过程,可将流化床分为鼓泡流化床和循环流化床。流化床气化反应速度快,产气量大,燃气热值高焦油含量低,是唯一在恒温床上反应的气化炉,原料适应性广,可大规模利用。

但可燃气中灰分含量较多,结构比较复杂。按气化炉结构和气化过程可将流化床气化炉分为单床气化炉、双床气化炉、循环流化床气化炉及携带床气化炉四种类型。

生物质气化技术的多样性决定了其应用类别的多样性不同的气化炉,不同的工艺最终的用途都不用;同一气化设备选用不同的物料,不同的工艺最终用途也不同。因此不同地区,不同条件,选用不同的气化设备。生物质气化技术的基本应用方式主要有四个方面,即用于供热、用于发电、用于供气、用于化学品合成。

以上资料来自:http://www.thjq.net/html/2378505230.html

⑷ 什么是生物质制氢

生物质资源丰富,是重要的可再生能源。可以通过生物质汽化和微生物制氢。

(1)生物质汽化制氢。生物质汽化制氢就是将生物质原料如薪柴、锯末、麦秸、稻草等压制成型,在汽化炉或裂解炉中进行汽化或裂解反应,制得含氢的燃料气。我国在生物质汽化技术领域的研究已取得一定成果,中科院广州能源所多年来进行了生物质汽化的研究,其汽化产物中氢气约占10%。虽然可以作为农村的生活燃料,但氢含量比较低。在国外,由于转化技术的提高,生物质汽化已能大规模生产水煤气,其氢气含量大大提高。

(2)微生物制氢。微生物也可以用来制氢。微生物制氢的方法已经受到人们的关注。利用微生物在常温常压下进行酶催化反应可以制得氢气。生物质产氢主要有化能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种方式。属于化能营养微生物的是各种发酵类型的一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌。发酵微生物制氢的原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等,目前已有利用碳水化合物发酵制氢的专利,并利用所产生的氢气作为发电的能源。光合作用产氢是指微型藻类和光合作用细菌等光合微生物的产氢过程与光合作用相联系。20世纪90年代初,中科院微生物所、浙江农业大学等单位曾进行“产氢紫色非硫光合细菌的分离与筛选研究”及“固定光化合细菌处理废水过程产氢研究”等,取得一定成果。

目前,国外已经出现了一种应用光化合作用细菌产氢的优化生物反应器,其产氢规模可以达到日产氢2800立方米。这种方法采用各种工业和生活有机废水及农副产品的废料为基质,进行光化合细菌的连续培养,在产氢的同时可以净化废水,并获得单细胞蛋白。这种方法具有一定的发展前景。

(3)甲醇重整制氢。甲醇重整制氢是以甲醇为原料,采用甲醇重整生产氢气技术。很久以前,这种技术在国内外就已经商业化了。目前,该技术已广泛用于电子、冶金、食品及小型石化行业中。甲醇重整制氢技术与大规模的天然气、轻油、水煤气等转化制氢相比,具有流程短、投资省、耗能低、无环境污染等特点。

甲醇加水重整反应是一个多组分、多反应的气固催化复杂反应系统。甲醇液和脱盐水按一定比例混合后,经计量泵升压进入原料汽化器进行汽化和加热。

汽化原料和反应所需的热量由导热油炉系统提供。原料汽在汽化器内加热到220℃后,进入甲醇重整反应器,在反应器内发生重整反应,生成氢、二氧化碳和一氧化碳等混合气体。反应后混合气体经过换热器与原料液进行热交换,再经过净化塔洗涤后送进气液分离缓冲罐分离未反应的甲醇和水,使重整气中甲醇含量达到规定质量要求,完成制气。

冷凝和洗涤下来的液体为甲醇和水的化合物,全部送回配液罐回收循环使用。合格的转化气经过一套由多台吸附塔并联交替操作的变压吸附系统,一次性吸附分离所有杂质,得到纯度和杂质含量都合格的氢气。

(4)其他含氢物质制氢。国外曾研究从硫化氢中制取氢气。我国有丰富的氢资源,如河北省赵兰庄油气田开采的天然气中氢含量高达90%以上,其储量达数千万吨,是一种宝贵资源。从硫化氢中制取氢有许多方法,我国在20世纪90年代开展了多方面的研究,如中国石油大学进行了“间接电解法双反应系统制取氢气与硫黄的研究”取得进展,正进行扩大试验。

中科院感光所等单位进行了“多相光催化分解硫化氢的研究”及“微波等离子体分解硫化氢制氢的研究”等。各种研究结果将为今后充分合理利用宝贵资源、提供清洁能源及化工原料奠定基础。

(5)各种化工过程副产氢气的回收。多种化工过程如电解食盐制碱工业、发酵制酒工业、合成氨化肥工业、石油炼制工业等均有大量副产品氢气产生,如能采取适当的措施进行氢气的分离回收,每年可得到数亿立方米的氢气。

(6)用葡萄糖制氢。葡萄糖也可以用来制氢。1996年10月,英美科学家利用生活在地下热水出口附近的细菌产生的酶,把葡萄糖转化为氢和水。具体说来,就是从包括青草在内的植物基本组成成分——纤维素中分解出葡萄糖,然后以酶促使葡萄糖氧化,从而得到清洁燃料氢分子。这种制氢的方法优点非常明显,首先,它所用的植物纤维素来源丰富;其次,可以大量培养能在热水中迅速繁殖的酶,其方法简单,投资也很少。

⑸ 生物质燃气化有哪几种手段

生物质(biomass)是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。生物质能则是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,它一直是人类赖以生存的重要能源之一
生物质燃气净化 是指利用快速冷凝悬浮净化的技术工艺,对秸秆燃气中的木焦油进行吸附和凝结。生物质秸秆燃气的净化关键在于细小颗粒焦油尘的凝聚。研制出的YN01 型生物质燃气净化机, 样机运行试验表明已克服了生物质秸秆燃气净化系统普遍存在的初投资大、设备复杂、净化效率低等缺点, 有较高的实用价值和推广应用前景。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一, 在世界能源消耗中, 生物质能占总能耗的14 %。从环境的观点来看, 开发生物质能有助于减轻温室效应, 减轻酸雨酸雾、粉尘等全球性环境污染。生物质能高品位利用成为近年来可再生能源发展最迅速的技术之一 。
生物质气化是生物质能高品位利用的一种主要转换技术, 是将生物质原料在缺氧状态下燃烧和还原的能量转换过程, 它可以将固态生物质原料转换成高品位的可燃气体。但其热解气化过程中产生的焦油会对管道、灶具、燃气透平等造成堵塞、污染和腐蚀, 因此须对所产的生物气进行适当的净化处理,但生物气净化装置投资较大, 净化效果不理想, 使得净化系统运行寿命短, 经济效益差, 不宜推广应用。因此, 生物质燃气的净化已成为制约生物质热解气化技术商业化推广的主要因素, 是国内外生物质能科学领域所急待解决的重要课题

⑹ 生物质燃气

生物质燃气有两种
一种是用生物质为原料的,在高温缺氧条件下使生物质发生不完全燃烧和热解,产生可燃气体,主要成分是CO、H2、N2等。
一种是用生物质为原料的,在厌氧条件下被厌氧菌利用产生的沼气,主要成分是CH4和CO2。

⑺ 生物质气体燃料是指什么

是以生物质为原料生成的非常规天然气。一般来自于生物质沼气,或将固体生回物质置于气化答炉内加热,同时通入空气、氧气或水蒸气,来产生品位较高的可燃气体,如生物天然气。它的特点是气化率可达70%以上,热效率也可达85%。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、发电等不同用途,这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大,不仅能改变他们的生活质量,而且也能够提高用能效率,节约能源。

⑻ 生物质制气属于化工厂范围吗

我觉得生物制剂应该是属于化工厂范围的,你可以了解一下这方面的相关知识到最后就可以自己心里有一个明确的答案。

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