玉米秸秆能源化利用途径与方法
农作物秸秆能源化利用方案(三)

农作物秸秆能源化利用方案一、实施背景:随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,农村地区的农作物秸秆产量逐年增加,而传统的秸秆处理方式主要是焚烧或者露天堆放,这种处理方式不仅浪费资源,还会对环境造成严重污染。
因此,秸秆能源化利用成为了当前亟待解决的问题。
二、工作原理:农作物秸秆能源化利用方案主要包括秸秆收集、加工、转化和利用四个环节。
首先,通过建立秸秆收集体系,将农村地区的秸秆集中收集起来。
然后,对秸秆进行加工处理,将其转化为能源产品,如生物质燃料或生物质发电等。
最后,将转化后的能源产品应用于农村地区的生活和生产中。
三、实施计划步骤:1. 建立秸秆收集体系:在农村地区建立秸秆收集站点,引导农民将秸秆集中投放。
同时,加强对农民的宣传教育,提高他们对秸秆资源的认识和利用意识。
2. 加工秸秆:将收集到的秸秆送往加工厂进行处理,通过物理或化学方法将秸秆转化为生物质燃料或生物质发电所需的原料。
3. 能源利用:将转化后的生物质燃料或生物质发电应用于农村地区的生活和生产中,如供暖、烹饪、发电等。
4. 监测和评估:建立监测体系,对秸秆能源化利用方案的实施效果进行评估,及时发现问题并进行调整。
四、适用范围:该方案适用于农村地区,特别是农作物种植比较集中的地区。
这些地区的农作物秸秆产量较高,且存在秸秆处理难题。
五、创新要点:1. 建立秸秆收集体系:通过建立秸秆收集站点,将农民的秸秆集中收集起来,解决了传统的分散处理方式带来的问题。
2. 秸秆加工转化:采用物理或化学方法将秸秆转化为能源产品,提高了秸秆资源的利用效率。
3. 能源利用:将转化后的能源产品应用于农村地区的生活和生产中,解决了能源供应问题。
六、预期效果:1. 资源利用:实现了农作物秸秆的资源化利用,减少了资源的浪费。
2. 环境保护:减少了秸秆焚烧或露天堆放对环境的污染,改善了农村地区的生态环境。
3. 经济效益:通过秸秆能源化利用,提高了农民的收入水平,促进了农村地区的经济发展。
农作物秸秆综合利用的主要途径与经济效益

农作物秸秆综合利用的主要途径与经济效益
农作物秸秆是农民在农作物收获后留下的一种农作物残留物,主要包括谷物作物的秸秆,如小麦、玉米、水稻、大豆等。
农作物秸秆的处理一直是农业生产中的一大难题,如果不妥善处理,会给环境造成严重的污染和破坏。
而农作物秸秆的综合利用,不仅可以减少环境污染,还能创造经济效益,成为农民增收的一项重要途径。
本文将重点介绍农作物秸秆综合利用的主要途径与经济效益。
农作物秸秆的综合利用途径
1. 生物质能利用:农作物秸秆可以作为生物质能的原料,通过生物质能锅炉进行燃烧发电,或者生产生物质燃料颗粒等,可以替代传统的煤炭等化石能源,减少温室气体的排放,同时还可以为乡村地区提供清洁能源,改善农村能源结构,增加当地的经济效益。
2. 畜禽饲料利用:农作物秸秆还可以通过压块或割碎成为畜禽的饲料,例如玉米秸秆可以通过压块设备制成玉米秸秆饲料,作为牛、羊、猪等畜禽的主要饲料之一,促进畜禽养殖业的发展,降低畜禽饲料的成本,提高畜禽养殖的效益。
3. 农业生产利用:农作物秸秆还可以通过还田、田间粉碎等方式回归土壤,增加土壤有机质,改善土壤质量,提高农作物产量,从而增加农民的经济收益。
4. 工业化利用:通过化学处理等工艺,可以将农作物秸秆提取其中的纤维素、半纤维素等,生产木质纤维板、木质纤维制品等工业品,提高农作物秸秆的附加值,创造更多的经济效益。
农作物秸秆的综合利用不仅有助于农业生产的持续发展,还能为农民增加收入,促进农村经济的多元发展,同时还可以保护环境,减少污染。
政府、企业和农民都应该充分重视农作物秸秆的综合利用,推广和应用各种农作物秸秆综合利用技术,共同推动农作物秸秆综合利用的发展,为农业可持续发展和农民增收增产做出贡献。
农作物秸秆能源化利用技术模式

农作物秸秆能源化利用技术模式多年来,辽宁地区以种植玉米、水稻等经济作物为主,农作物秸秆产量丰富。
2021年辽宁农作物秸秆年产量约2667.38万吨,可收集量约2387.37万吨,利用量约2194.40万吨,秸秆综合利用率达91%以上,燃料化利用约593.66万吨(约占比22%)。
在秸秆“五化”利用中,秸秆能源化在辽宁地区发展呈增长趋势,对比其他利用方式的“饱和”状态,消耗本地区剩余秸秆的潜力巨大。
为此,应通过发掘本地区适用技术模式,推动秸秆能源化利用,发挥生物质能在农业农村绿色低碳发展中的积极作用。
一、主要技术模式(一)秸秆固化成型技术秸秆固化成型技术是将秸秆等进行物理转化的技术。
在一定条件下,将秸秆等生物质收捡加工,压缩打捆成块(包)状、棒状、颗粒状等成型燃料,用于生物质户用采暖炊事炉具或专用集中供热锅炉使用。
秸秆固化成型技术主要流程为:秸秆→粉碎压块(捡拾捆包)→制备成型燃料(颗粒、圆包、方包)→燃烧(供热)→达标排放。
生物质固体成型燃料具有生物质资源丰富,制备技术成熟、成本适中;热值在3500~5000千卡,比传统燃料的燃烧效率高3~4倍,与散秸秆相比,体积缩小了6~8倍,密度可达到每立方米800~1400千克,便于存储和运输;污染物排放浓度较低,燃烧后剩下的灰分还可回收作肥料。
(二)秸秆热解气化技术秸秆热解气化技术是将秸秆等进行化学转化的技术。
秸秆等生物质燃料在高温及缺氧条件下,热解产生以一氧化碳、氢和甲烷为主要成分的可燃气体。
秸秆热解气化技术主要流程为:秸秆→热解气化制气→燃气二次燃烧→除尘净化处理→废气排放管→达标排放。
热解气化过程中温度在300~400℃时,生物质就可以释放出70%左右的挥发组分,主要产物是可燃的低分子化合物,经检测废气、烟气等均符合环保要求,生物质灰渣还可直接还田。
(三)秸秆沼气综合利用技术秸秆沼气综合利用技术是将秸秆等进行生物转秸秆打捆现场作业Copyright ©博看网. All Rights Reserved.化的技术。
秸秆资源化利用的方法

秸秆资源化利用的方法秸秆是农田中常见的农作物残余物,如小麦、玉米、稻谷等作物的茎秆和叶片。
在过去,农民通常将秸秆直接焚烧或留在地里还田,但这种传统方式存在环境污染和浪费资源的问题。
为了更好地利用秸秆资源,保护环境和提高农业生产效益,人们开展了秸秆资源化利用的研究和实践。
本文将介绍几种常见的秸秆资源化利用方法。
一、秸秆发电秸秆发电是将秸秆作为燃料,经过燃烧产生蒸汽驱动发电机发电的过程。
这种方法可以充分利用秸秆的能量,减少对化石能源的依赖,同时还能减少秸秆焚烧对环境的污染。
秸秆发电技术已经在一些农村地区得到应用,并取得了良好的效果。
二、秸秆制炭秸秆制炭是将秸秆经过一系列的处理过程,如破碎、干燥、炭化等,最终得到炭质产品。
制炭可以将秸秆中的有机物质转化为固体炭质,具有高热值、低水分、低灰分等特点,可以作为燃料使用。
同时,制炭还可以减少秸秆的体积,便于储存和运输。
三、秸秆生物质颗粒秸秆生物质颗粒是将秸秆经过破碎、压缩成颗粒状的燃料。
生物质颗粒具有高热值、低湿度、低灰分等特点,可以替代传统的化石燃料,用于家庭取暖、工业燃料等方面。
秸秆生物质颗粒的生产技术比较成熟,已经广泛应用于农村地区和工业领域。
四、秸秆生物质燃气秸秆生物质燃气是将秸秆通过气化技术转化为可燃气体,如生物质气、生物质合成气等。
这种方法可以利用秸秆中的有机物质产生高效能的燃气,用于燃烧发电、供热、燃气轮机等领域。
秸秆生物质燃气的利用可以减少对化石能源的依赖,同时还能减少秸秆焚烧对环境的污染。
五、秸秆有机肥料秸秆经过堆肥处理后可以成为有机肥料,用于农田的有机改良和肥料补充。
秸秆有机肥料可以提供植物所需的养分和有机质,改善土壤结构,增加土壤肥力,提高农作物的产量和品质。
同时,秸秆有机肥料还可以减少化肥的使用量,降低农业对化肥的依赖,有利于环境保护和可持续农业发展。
秸秆资源化利用的方法多种多样,可以从能源、炭质产品、肥料等多个方面进行利用。
这些方法可以充分发挥秸秆的潜在价值,减少对化石能源的依赖,提高农田的生产效益,保护环境。
玉米秸秆的利用

1、玉米秸秆简介主要由植物细胞壁组成,基本成分为纤维素、半纤维素和木质素等。
木质素将纤维素和半纤维素层层包围。
纤维素是一种直链多糖,多个分子平行排列成丝状不溶性微小纤维;半纤维素主要由木糖、少量阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖组成;木质素是以苯丙烷及衍生物为基本单位组成的高分子芳香族化合物。
其中,木质素是一种燃料,半纤维素可水解为五碳糖,而纤维素水解为六碳糖比较困难。
秸秆中的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素,前两者可以降解为单糖用于发酵生产丁醇。
但是纤维素的降解条件较为苛刻,需要消耗的大量纤维素酶才能使其有效降解,这样从秸秆中的己糖来生产丁醇就面临高成本的压力。
而秸秆中的半纤维素较容易降解,使用稀酸处理的方法可以将半纤维素几乎全部降解为单糖纤维素生物质是由纤维素(Cellulose 30-50%),半纤维素(Hemicellulose20-40%),和木质素(Lignin 15-30%)组成的复杂材料。
纤维素分子是由n个葡萄糖苷通过β-1,4糖苷键连接起来的链状聚合体,纤维素大分子之间通过氢键聚合在一起形成纤维束。
半纤维素是一大类结构不同的多聚糖的统称,这类聚糖包括葡萄糖、甘露聚糖、半乳聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖以及果胶,而木聚糖占组分的一半以上。
木质素是由苯基丙烷结构单元通过碳~碳键连接而成的具有三维空间结构的高分子聚合物。
半纤维素位于许多纤维素之间,就像一种填充在纤维素框架中的填充料;而木质素是一种镶嵌物质,在纤维素周围形成保护层。
纤维素、半纤维素和木质素在不同原料中所占的比例各不相同,故利用的难易程度也会有差异。
一些常见的植物纤维素各组分比例见表1.表1 常见植物纤维原料的组成木质纤维素原料纤维素Cellulose(w%)半纤维素Hemicellulo木质素LigninLignocellulose(w%)(w%)se小麦杆[2]35~45 20~30 8~15玉米杆[3]40 30 24玉米纤维[4]19 29 8稻壳[5]36 12 15甘蔗渣[6]43 31 11大豆杆[7]25 12 18树木硬木[8]40~55 24~40 18~25软木45~50 25~35 25~35新闻纸40~55 25~40 18~30废纸60~70 10~20 5~10纤维素生物质中的糖以纤维素和半纤维素的形式存在。
目前农作物秸秆综合利用主要有五种途径

目前农作物秸秆综合利用主要有五种途径
一、秸秆还田
1、秸秆还田能够很好的补充和平衡土壤养分,改良土壤性状,提高作物产量(增产效果在10%以上)。
2、秸秆还田方法主要包括秸秆覆盖或粉碎直接还田、秸秆堆沤还田(高温发酵原理)、催腐剂快速腐熟秸秆还田以及秸秆养畜、过腹还田。
二、秸秆饲料
1、秸秆中富含纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质,在经过微生物发酵法处理之后,纤维素、木质素、半纤维素等非淀粉类大分子物质被降解为低分子的单糖或低聚糖,同时利用率、采食率、口感均有所上升。
2、秸秆饲料加工技术主要包括直接粉碎饲喂技术、青储饲料机械化技术、秸秆微生物发酵技术、秸秆高效生化蛋白全价饲料技术、秸秆氨化技术、秸秆热喷技术等。
三、秸秆能源
1、生物质能源是除开煤炭、石油、天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占据14%,而我国每年的秸秆资源占据生物质能源的一半。
2、秸秆能源转化的主要方法为秸秆气化,除此之外,秸秆还可
以用于加工压块燃料,制取煤气。
四、建材、轻工和纺织原料
1、秸秆是一种高效的建筑原材料,并且保温性、装饰性、耐久性均比较不错,可以用于建筑行业,代替部分砖、木等材料。
2、秸秆在经过技术处理后,能够制造人造丝、人造棉,同时能够生产糠醛、饴糖、酒、木糖醇,加工纤维板。
五、秸秆基质
秸秆能够用作平菇、香菇、金针菇、鸡腿菇等食用菌的生产基质,大大增加了食用菌生产的原料来源,降低了生产成本。
玉米秸秆处理实施方案

玉米秸秆处理实施方案玉米秸秆是农作物的一种副产品,其综合利用对于农业生产和环境保护具有重要意义。
为了更好地处理玉米秸秆,提高其资源化利用率,我们制定了以下实施方案。
首先,玉米秸秆可以通过深翻埋土的方式进行处理。
在玉米收割后,将秸秆集中堆放,然后进行深翻埋土,使其能够与土壤充分接触,促进其分解和转化。
这种处理方式不仅可以减少玉米秸秆的露天堆放,还能够有效改善土壤结构,提高土壤肥力。
其次,玉米秸秆还可以用于生物质能源的生产。
通过秸秆颗粒机等设备将玉米秸秆进行打碎、压制,制成生物质颗粒燃料,用于生物质能源的生产。
这种处理方式不仅能够有效利用玉米秸秆资源,还能够减少对传统能源的依赖,减少环境污染。
另外,玉米秸秆还可以进行生物质肥料的生产。
将玉米秸秆进行发酵处理,制成有机肥料,用于农作物的生产。
这种处理方式不仅可以减少化肥的使用,降低农业生产成本,还能够改善土壤质量,提高农作物产量和品质。
此外,玉米秸秆还可以用于制作纸浆和纸张。
通过化学方法将玉米秸秆进行脱胶、漂白等处理,制成纸浆,再进行造纸生产。
这种处理方式不仅可以减少对木材资源的开采,还能够减少环境污染,保护森林资源。
最后,玉米秸秆还可以用于生态环境的改善。
将玉米秸秆进行堆肥处理,用于城乡绿化、园林树木的肥料,改善生态环境。
这种处理方式不仅可以减少生活垃圾的处理压力,还能够促进城乡绿化,改善人居环境。
综上所述,玉米秸秆的综合利用具有重要意义,我们制定的实施方案能够有效处理玉米秸秆,并充分发挥其资源化利用价值。
希望广大农民朋友能够积极采纳并实施,共同推动农业生产和环境保护工作。
粮食秸秆用途

粮食秸秆用途粮食秸秆是农作物的一种副产品,主要指的是小麦、稻谷、玉米等粮食作物的底部部分,包括秸秆、根系和残留物等。
在传统农村中,农民通常会将粮食秸秆留在田间,自然腐烂成为有机肥料。
然而,随着农业生产的现代化和规模化,粮食秸秆的利用问题逐渐凸显出来。
下面将就粮食秸秆的利用途径和价值进行详细说明。
1. 生物质能源利用粮食秸秆是一种可再生能源资源,通过进行物理、化学或生物转化,可以获得生物质能源,如生物质颗粒、生物质燃料、生物质发电等。
其中,生物质颗粒是将压缩木屑、秸秆等制成的颗粒状燃料,可替代传统煤炭和油类燃料使用;生物质燃料是将秸秆经过气化、燃烧等处理后获得的可替代石油、天然气和煤炭的能源;生物质发电则是利用秸秆等生物质能源直接发电。
生物质能源的利用不仅可以减少化石能源的使用,降低温室气体排放,还可以有效解决农村地区能源供应问题。
2. 动物饲料利用粮食秸秆可以经过处理后作为动物饲料使用。
传统农村中,农民通常将粮食秸秆直接喂养给牲畜,由于其纤维素含量较高,消化吸收不良,营养价值有限。
而通过酶解、微生物发酵等技术处理后的粮食秸秆,可以提高其蛋白质含量,改善饲料的营养价值,增加牲畜的采食量和生长速度,提高养殖经济效益。
3. 土壤改良与保护粮食秸秆含有丰富的有机质和养分,可作为优质的有机肥料应用于土壤,提高土壤肥力,增加土壤保水保肥能力。
通过还田、覆盖等方式,将粮食秸秆还入农田,可以改善土壤的结构,增加土壤的含水量和保肥能力,降低土壤的侵蚀和水土流失,提高土壤的持水能力和保肥效果。
同时,粮食秸秆可以促进土壤微生物的繁殖和活动,改善土壤生态环境,减少农业生产对环境的负面影响。
4. 工业原料利用粮食秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等成分可以作为制造纸张、纤维板、生物塑料、生物薄膜等工业原料的来源。
通过化学或生物技术处理,可以将粮食秸秆转化为纤维素醇、乙醇、丁醇、生物塑料等物质,可广泛应用于纺织、造纸、建材等行业,实现资源的循环利用和产业链的延伸。
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●Vol.32,No.102014年10月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization 玉米是我国的主要粮食作物之一,玉米收获后会产生大量的玉米秸秆。
据统计,我国各类农作物秸秆年产量达7亿多t ,其中玉米秸秆的产量约为3亿t [1]。
目前,玉米秸秆除部分用作饲料和还田作为肥料外,大部分被焚烧,既浪费了大量的生物质资源,又造成了环境的严重污染[2]。
玉米秸秆是由碳、氢、氧等元素组成的高分子聚合物,通过生物、物理和化学处理可以转化为清洁燃料进行能源化利用。
目前,玉米秸秆能源化利用的主要方法有气化、液化、固化和炭化等。
能源化利用将是玉米秸秆综合利用的一个重要途径。
1玉米秸秆气化技术秸秆气化技术是近年来发展比较迅速的一种生物质热化学处理技术,它可将低品位的固体生物质原料转化为高品位的洁净气体燃料。
气化反应分为挥发分的析出(热解阶段)和残余焦碳的气化(生成的焦碳气化阶段)两个阶段。
玉米秸秆气化技术是指玉米秸秆原料在缺氧状态下不完全燃烧,采取措施控制其反应过程,使较高分子量的有机碳氢化合物链裂解,变成分子量较低的CO 、H 2、CH 4等可燃气体。
按气化介质不同可分为空气气化、氧气气化、水蒸汽气化、空气(氧气)—水蒸汽气化等几种形式。
空气气化是指空气中的氧气与玉米秸秆中的可燃组分发生氧化反应放出热量,为气化反应的热分解与还原反应提供所需的热量,整个气化过程是一个自供热系统。
氧气气化与空气气化机理相同。
气化反应温度高,反应速率快,热效率高,由于没有惰性气体N 2的影响,气体热值提高一倍以上[3]。
水蒸汽气化过程包括水蒸汽和碳的还原反应、CO 和水蒸汽变换等热分解反应,一般需要提供外热源。
空气(氧气)—水蒸汽气化结合了上面3种的优点,更加的节能。
按照使用介质的温度差异可将气化分为常温气体气化和高温空气气化两种。
常温气体气化是气收稿日期:2014-06-23基金项目:“十二五”国家科技支撑计划“胶合板生产干燥节能技术”(编号:2012BAD24B0304)。
作者简介:王雪茜(1990-),女,江苏徐州人,硕士研究生,研究方向:生物质能利用。
玉米秸秆能源化利用途径与方法王雪茜,陈正华,孙军(南京林业大学材料科学与工程学院,南京210037)摘要:通过气化、液化、固化和炭化技术,将玉米秸秆转化为优质能源品种,替代煤炭、石油、天然气等燃料缓解地球能源危机。
主要介绍了玉米秸秆气化、液化、固化和炭化的主要方法与利用途径,分析了玉米秸秆利用技术的国内外研究现状与发展前景。
关键词:玉米秸秆;气化;液化;固化;炭化中图分类号:X712文献标识码:A文章编号:1008-9500(2014)10-0035-04Research on Approach and Method of Corn Straw UtilizationWang Xueqian ,Chen Zhenghua ,Sun Jun(College of Materials Science and Engineering of NFU ,Nanjing210037,China )Abstract :Through gasification ,liquefaction ,solidification and carbonization technology ,the corn straw was translated into high-quality energy varieties ,replacing coal ,oil ,natural gas and other energy to alleviate the energy crisis .The paper mainly introduced the main methods and utilization of corn straw gasification ,liquefaction ,solidification and carbonization ,analyzed the present situation and development prospect of domestic and foreign research technique of maize straw utilization.Keywords :corn straw ;gasification ;liquefaction ;briquetting ;carbonization综合利用●化介质温度相对较低的气化反应,气化剂为一般为空气、氧气和水蒸汽、水蒸汽—氧气。
高温空气气化其气化剂为1000℃以上的高温空气,空气里伴以10%~20%的水蒸气,空气过剩系数控制在0.3~0.5之间。
高温气化克服了常温气体气化通常存在的气化效率及燃气热值低,燃料利用范围小,灰渣难于处理,易形成焦油苯酚等化合物的缺点[3]。
生物质气化最早出现于18世纪晚期。
在1992年召开的世界第15次能源大会上,确定生物质气化利用作为优先开发的新能源技术之一[4]。
生物质热解气化技术在欧美等国家已经有了相当成熟的应用水平。
瑞典生产的致力于流化床和加压气化发电系统研究的下吸式生物质气化炉,其产量达到2.5kW~25kW[5]。
美国研制出的燃气轮机发电系统成套设备,代表了世界上利用生物质发电的先进水平。
目前奥地利建立以燃烧木材剩余物为主的区域供电站,生物质能的能耗比重增加到25%。
印度研制出的多规格的上吸式气化炉生物发电装置则是以稻壳为原料。
以上生物质气化技术均可实现玉米秸秆热解气化的应用。
常见的生物质燃料气化炉可分为固定床和流化床两大类。
按气体在炉内流动方向,可将固定床气化炉分为下吸式、上吸式和横吸式3种类型。
我国自行研制的集中供气和户用气化炉产品已进入实用化试验及示范阶段,形成了多个系列的炉型,可满足多种物料的气化要求,在生产、生活用能、发电、干燥、供暖等领域得到利用。
山东省科学院能源研究所研制的XFL系列下吸式秸秆气化炉在农村集中供气应用中获得了一定的社会效益和经济效益。
大连市环境科学设计研究院用研制的LZ系列生物质干馏热解气化装置建成了可为1000户农民提供生活用燃气的生物质热解加工厂。
我国的生物质气化发电技术也有一定的基础,但起步较晚,规模不大[5-9]。
目前国内有代表性的流化床气化炉为中科院广州能源所研制的循环流化床气化炉,产气为1000~3000m3/h,气化效率为70%~75%。
这些已有的研究成果为玉米秸秆气化应用的可行性提供了参考。
2玉米秸秆液化技术玉米秸秆的裂解液化是指在无氧或缺氧条件下,对玉米秸秆进行快速加热,在极短的时间内迅速切断生物质大分子链,使之断裂为短链分子而获得液体产物———生物质油的技术。
生物油可作为燃料直接在燃油锅炉和工业窑炉中燃烧使用,精制提炼后可作为汽车燃料使用。
该技术的应用可以缓解能源短缺,减少环境污染[4]。
早在1925年,Fierz等就开始了木材转化方面的研究工作。
液化主要是模拟煤的液化过程直接液化木材粉,制得了液体燃料[10]。
目前国内外的研究主要集中于利用苯酚、乙二醇和聚乙二醇等多元醇对生物质诸如玉米秸秆,稻草等在低温常压下进行溶剂法液化。
为了深入研究玉米秸秆快速热解液化的技术参数,山东工程学院采用等离子体加热手段研究了以玉米秸粉为原料的液化技术,等离子体加热具有温度易调节射流速率可调的优点[11]。
但是制得的生物油的含水量和含氧量较高,这直接降低了生物油的热值,增加了不稳定性,直接利用技术尚未成熟,需要经过进一步处理后方可应用。
高产量、低粘度、高热值、稳定性好是今后制取生物油的方向。
在生物质热解中决定产物最终分布的绝大部分原因是反应器类型和加热方式的不同。
现有的热解液化反应器,主要可分为流化床反应器、烧蚀反应器、旋转锥反应器、涡流反应器、真空移动床反应器等。
这些反应器都具有加热速率快、热量转化率高、反应温度中等和气相停留时间极短等共同特点。
目前国内外在热解反应器方面有了很多的研究成果。
加拿大Laval大学开发出能在1kPa负压下操作且其反应原料由顶部加入的多层真空热解反应器[12]。
荷兰吞特大学生物质能技术集团研发出生物质喂入率为50kg/h的旋转锥反应器。
我国关于热解反应器的研究受到更多的关注,沈阳农业大学、中国科学院广州能源研究所、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中国科技大学等一批高校都开展了这方面的研究工作,并取得了一定的成绩[4]。
任铮伟,徐清等在流化床反应器内进行了生物质快速裂解制液体燃料的研究,在适当的裂解条件下液体产率可达70%[13]。
山东理工大学利用自行设计开发的等离子体热解液化装置进行玉米秸秆粉的闪速热解液化实验,对制取的生物油进行了一系列物理化学特性分析。
朱锡锋等自主研制出自热式生物质热解液化工业小试装置,该装置的关键技术在于采用两级螺旋进料和大流量喷雾直接冷凝收集生综合利用中国资源综合利用第10期●物油[14]。
3玉米秸秆固化技术玉米秸秆固化技术即压缩成型技术。
将玉米秸秆原料经过破碎、干燥等预处理后,利用玉米秸秆所含半纤维素、纤维素与木质素在高压下的黏合特性,使用机械加压成型设备,在不加入任何添加剂和粘结剂的情况下,通过高压使生物质内部相邻颗粒之间互相黏合,压缩成具有一定形状的、密度较大的生物质成型燃料。
秸秆固化成型燃料是可再生、清洁、无公害的生物质能源,它仅次于煤炭、石油、天然气,居世界能源消费量的第四位[15]。
秸秆固化成型燃料不仅价格低廉,易燃烧而且清洁卫生,符合可持续发展的战略要求,是煤炭、液化气及传统秸秆的理想替代能源,具有广阔的市场发展前景。
在国外,秸秆固化成型方法已经成熟,如丹麦、德国、比利时、美国、日本等国家已实现了工厂化生产,其产品主要用于取暖炉、锅炉发电等[16]。
主要的生物质成型机械有4种,即颗粒成型机、螺旋连续挤压成型机、机械驱动活塞式成型机和液压驱动活塞式成型机。
我国从20世纪80年代引进螺旋式生物质成型机开始,生物质成型技术的研究开发已有20多年的历史[17]。
申树云针对环模辊压式成型机存在的使用寿命短、结构特殊和性能要求高等问题进行了研究并取得了一些成果[18]。
山东大学研究开发了生物质压块、颗粒、冲压3种成型技术与装备,形成了0.5、1、1.5、2t/h系列化产品,并已在江苏、山东等地推广60余套设备[19]。
刘延春等从国外引进环模技术,在吉林省辉南县建立了国内首家生物质颗粒燃料生产线,产量可以达到1.5~2t/h[20]。
相对于国外已经达到产业化的程度,国内的技术虽然已经有了进步,但还是有很大的差距,仍需要不断学习先进经验,引进先进技术。
4玉米秸秆炭化技术随着活性炭生产与研究的兴起,木炭吸附能力方面的利用曾一度被人们忽视。