生物质气化技术及焦油净化方法

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不够稳定 的问题。尽快 开发 出投 资较少 、 焦油含 量
L
I
21 0 0年 4月
农 机 化 研 究
第 4期
低 、 术 成 熟 的 小 型 或 户 用 生 物 质 气 化 装 置 , 目前 技 是 农 村推 广应 用 生 物质 利用 技 术 的关 键 。
气化 供气 技 术 , 气 化 炉 产 生 的生 物 质 燃 气 供 给 相 应 使
配套设备 , 为居 民提供 炊事用气。 目前 , 生物质气 化
化系统体积小 、 投资少的特点 , 更适合于经济相对落 后和居住较分散 的农村用户 。 目前 , 型户用生物 J 小 质气化技术 已有一定发展 , 如湖南张家界 三木能源开 发有限公 司生产 的户用气化 炉 , 采用固定床上吸式炉
户均 投入 达 400多元 , 一 些 经 济不 够 发 达 的地 区 0 在
化供气和生 物质气化发 电 。其利用生物 质的前提 J 都是使生物质先在气化 炉 内进行气化反 应生成可燃 气, 故气化炉是生物质气化系统 的核心设备 。
本 文在对 两 种生 物 质 供 气 系 统 的 性 能 、 点 及 适 特
用户支付有一定难度 ;
2 )项 目要 求 整体 连 片推 广 , 以适应 我 国 目前农 难 村 居住 尚不够 集 中 的现状 ;
3 )生物质燃气热值低 , 但气柜容量有 限, 要求供 气时间统一 , 故用户常感使用 不便 , 致使许多气化工 程 欠 费 现 象 严 重 , 不 到 设 计 要 求 户 数 , 化 设 备 利 达 气
型 , 有 气化 炉 设备 简单 、 资较 少 的特 点 , 套 生物 具 投 一
供气主要分 为集 中供气 和单 独供气两种类 型。生 物 质气化集中供气近几年得 到迅速发展。它是在农 村 的一 个村 或组 建 立一 个 生 物 质 气 化 站 , 将 生 物 质燃 并
收 稿 日期 :2 0 0 0 9— 6—0 2
过程 。生物质 由于能量 密度相对较低 , 挥发分 高 , 发 热值仅相 当于煤的 13 12 且各种生物质理化性质 / — /,
差异 又较 大 , 气化 应 用具 有 一 定 技 术 难 度 。我 国生 物 质气 化技 术 的应用 主要 集 中在 两个 方 面 , 生 物质 气 即
1 工程项 目总投资较大 , ) 一般 至少百万元 以上 ,
基金 项 目: 扬 州 工 业 职 业 技 术 学 院 引 进 人 才 科 研 基 金 项 目
( 0 7 0 3 20 Y 0 )
质气化炉售价仅 7 0多元 , 0 已进入部分农村市场。国
内现 有 的户 用 气 化 装 置仍 存 在 质 量 参 差 不 齐 和性 能
作者简介 :王武 林 ( 9 6一) 男 , 15 , 江苏 泰 州人 , 究员 级高 工 , E— 研 (
行一 段 时 间后被 迫 停用 。
1 2 生 物质 单 独供 气技 术 应用 现状 .
1 生物质集 中供气 与单独供气 系统性能 比较
1 1 生 物质 集 中供气 系统 特 点分 析 .
生 物 质能 源在 农村 的应用 前景 主要 是 推广 生 物质
该技 术 特点 是农 村居 民 以家 庭 为单 位直 接使用 小 型 气 化 炉 , 产 燃 气 接 人 到 附 近 的炉 灶 使 用 , 有 气 所 具
术 更 适合 于经 济相 对 落后 和 居住 较 分 散 的农 村 用户 。为此 , 析 对 比 了 目前 生 物 质 气 化装 置 为降 低 燃 气 焦 油含 分
量 而常用 的热 裂解 、 化裂 解 、 法 与 干法 等 可用 技 术 的特 点 与 应 用 条 件 , 出 了 催 化裂 解 方法 较 具 发 展 前 景 。 催 湿 提 采 用 生 物质 气 化与 焦 油裂 解 一体 化 的气 化 装 置 , 配 置 具 有 降温 、 尘 和 焦 油 分 离 回收 等 多 种 功 能 的 高 效净 化 并 除 装 置 , 适合 小 型气 化 装 置特 点 的处 理 焦 油 的有 效技 术 。 是
21 0 0年 4月
农 机 化 技 术 及 焦 油 净 化 方 法
王 武林
( 州 工业 职业 技 术 学 院 科 技 处 ,江苏 扬州 2 5 2 ) 扬 2 17
摘
要 :生 物 质气 化供 气 是农 村 利 用 生物 质 能源 的主要 途径 。与 生 物 质 集 中 供气 技 术 相 比 , 用 的 单 独 供 气技 户
气用 储气 柜储 存 , 过 输 气 管 网 向居 民集 中提 供 生 活 通
用燃 气 。
目前 , 国 已建 成 的 集 中供 气 系 统 有 几 百 个 , 全 在
高效利用农村剩余秸秆 、 减轻农 民燃烧过剩秸秆引起
的环 境 问 题 方 面 发 挥 了 一 定 作 用 。生 物 质 集 中供 气 系统 经过 在部 分 农村 推 广应 用后 发现 面 临如 下 问题 :
关键 词 :生 物 质 ; 气 化 ;焦 油 ;净 化 中图分类号 : ¥ 1 26 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 3—1 8 2 1 0 0 8 0 8 X( 0 0)4— 1 2— 4
0 引 言
生 物质 气化 是 生 物质 能 源 利 用 的 主要 技 术 途 径 , 是通 过热 化 学 反 应 将 固 态 生 物 质 转 换 为 气 体 燃 料 的
用 率 降低 ;
用范围进行分析 的基础上 , 针对制约生物质气化供气
技 术推 广 的主 要 瓶 颈 问 题一 粗 燃 气 中 焦 油 净 化 的可 用 技术 进行 研究 , 以提 出适 合 小 型气 化 装 置 特 点 的处 理 焦油 的技 术方 案 。
4 )是气化技术总体尚不够成熟 , 长期运行后易 出 现焦油 、 飞灰等堵塞管道或灶具等情况 , 致使项 目运
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生物质焦油净化方法

生物质焦油净化方法

焦油是一种有害成分,由于焦油易引起冷凝、形成浮质、聚合产生更复杂的结构,这会给过程设备、内燃机和汽轮机的运行带来很大问题。

然而,焦油最小的可允许限度很大程度依赖于过程的类型和终端用户的应用。

1Bui 等提到在内燃机中气体的焦油和灰尘的体积质量3 2 必须<10mg/m 。

Milne 等列出了各种终端设备的焦油的体积质量限制值。

因此,生物质燃料气体中焦油的脱除或分解是发电利用的最大障碍之一。

当前焦油脱除方法可分为机械方法、热裂解法、催化裂解法、部分氧化法和等离子体法,本文将对上述5 种方法进行分析。

1 机械方法机械方法包括湿式方法、干式方法、旋风除尘器和静电除尘器。

目的是捕捉产气中的颗粒物质,大量实验结果表明该方法还可有效脱除颗粒中携带的焦油。

1.1 湿式方法湿式方法又称为水洗法,分为喷淋法和吹泡法。

用水将可燃气中的部分焦油带走,加入少量的碱可以使净化效果有所提高。

Goldshmid 及Galvert 认为,水洗法捕捉焦油的机理主要是慢碰撞。

生物质气化系统中最常用的湿式净化设备是喷淋塔。

雾化喷嘴在塔内多排布置,燃气从下而上,经过一排排向下喷淋的液滴后除去其中的焦油、灰尘。

Sfairmand试验表明,液滴在500~1000 m时,除焦油效率最高。

Dinkelbach 报道在循环流化床气化炉中采用湿法洗刷器壳脱除60%的焦油。

然而,这些系统非常昂贵。

而且,机械方法只能从产气中脱除焦油,而焦油中的能量被浪费。

尤其是系统产生了大量的污水,引起了水的二次污染。

为了克服这一缺点,一些人尝试用油取代水去洗刷产气,但成本较高。

1.2 干式方法干式方法又称过滤法,采用多级过滤的净化方法,如在固定床下吸式生物质气化机组中采用的两级旋风除尘器除尘、一级管式冷却器和箱式过滤器净化系统。

将吸附性很强的材料(如活性炭)装在容器中,让可燃气穿过吸附材料,从而把可燃气的焦油过滤出来。

荷兰能源中心开发的“OLGA”(油基气体洗刷器),见图1。

生物质热解、气化过程中的焦油处理技术

生物质热解、气化过程中的焦油处理技术

生物质热解、气化过程中的焦油处理技术本报告分析了生物质热解、气化过程中焦油产生的原因,并介绍了焦油处理技术方法,包括物理、化学方法。

同时,结合工程项目实际,分析热解、气化过程中燃气进内燃机发电和燃气进锅炉、汽轮发电机组发电两种燃气利用方式对燃气中焦油含量的要求,找到满足厂家要求的焦油处理手段,并给出了焦油处理设备的造价。

标签:焦油;热解;气化0 前言生物质热解、气化过程中,焦油的产生无法避免。

焦油的存在对热解、气化系统影响较大,一是会降低热解、气化系统的效率,焦油产物的能量一般占总能量的5%-15%[1-3]。

焦油在200℃以下呈液态,液态的焦油会与灰尘、水等结合在一起,堵塞管道和设备。

对燃气内燃发电机组、燃气轮机本体损伤相当大,且容易堵塞管路。

因此焦油的处理,关系到燃气利用设备运行的好坏。

1 焦油处理的主要方法1.1 物理除焦法物理除焦法无法将焦油完全去除,只是将焦油由气相转化为液相析出,进行收集外卖。

包括干法、湿法、电捕焦等多种方案。

其中干法是采用机械或者过滤的方法,依赖的是离心力,使焦油从燃气中分离出来,其工作温度较高,通常600℃左右。

常用设备包括旋风分离器,陶瓷过滤器,沙床等。

湿法常采用水洗法或者油洗法,通过降温的方式,让焦油中的各种组分逼近其凝固点,这样,能够使大量的焦油冷凝下来。

与水洗法相比,油洗法有其优势,油与油是相容的。

能够对重质焦油、轻质焦油均有较好的捕集作用。

无论水洗法、油洗法,均需设置泵,通常为一运一备,起到可靠的备用作用。

电捕焦,即采用电捕焦油器,利用电极的电晕作用,让燃气中的焦油在沉淀极处凝结。

电捕焦油器通常分为管式电捕焦油器和蜂窝式电捕焦油器。

电捕焦油器应用范围广,已在焦化厂、钢铁厂等各种场合得到了应用,起到了捕集粗燃气中焦油的作用。

1.2 化学除焦法化学除焦法即采用催化剂,如白云石、Ni基催化剂等,将焦油转化成可利用的小分子。

其中最具代表性的催化剂是白云石。

化学方法虽然从根本上解决了焦油问题,但其存在催化剂失活、价格高昂等诸多问题,工程上的主流处理方案依然是物理除焦法。

生物质气化中焦油及其危害

生物质气化中焦油及其危害

生物质气化中焦油及其危害随着2009年12月丹麦哥本哈根全球气候变化会议和2010年10月中国天津联合国气候变化会议的召开,地球上矿物质能源的迅速消耗、需求日益增长、有限性及其使用中散发大量CO2、SOX、NOX等气体而引发大气烟尘、酸雨、全球变暖、臭氧层破坏等环境问题引发人们深层次思考,寻求高效、清洁能源再次成为世界关注的焦点。

生物质能具有资源丰富、廉价、可再生、清洁等特点,它的开发与应用又一次引起广泛关注,而生物质气化是一种常用生物质能转换技术。

1生物质气化技术1.1生物质气化技术的原理生物质气化是一种将固体燃料变成气体燃料的热化学处理技术,在气化反应器中进行干燥、热解、燃烧和还原等反应,生成含有CO、H2、CH4、CnHm 等可燃气体,可用于炊事、锅炉、采暖、内燃机、燃气轮机等动力装置。

气化炉是常用的气化反应器,分为固定床气化炉和流化床气化炉2类,固定床气化炉分为下吸式、上吸式、横吸式和开心式。

下吸式气化炉如图1所示:经粉碎及初级除尘的固体生物质从气化炉的上端进入炉体,在外界空气及水蒸气控制供给的条件下,生物质首先在干燥区被干燥;随着物料下移,温度不断升高,当温度升高到200℃以上时,在热解区开始发生热解,生成固体焦炭和包括CO、CO2、H2、CH4、焦油、木醋酸和热解水等气体挥发分;高温热解气体产物和焦炭在氧化区与O2发生燃烧反应;氧化区生成的高温气体与高温炭层在还原区发生非均相的还原反应,生成含有CH4、CnHm等成分的气化气体。

其中氧化燃烧区放出大量的热量,并为干燥、热解及还原3个吸热的物理化学过程提供热量。

1.2生物质气化技术装置及流程生物质气化一般包括生物质原料供给装置、气化反应器、净化装置、燃烧装置。

如图2所示,包括生物质原料粉碎、初级除尘、生物质原料输送、次级除尘、空气及水蒸气进给、气化反应器、3级除尘、焦油等颗粒物质收集与清除、气体储存等工艺流程,最后经输气管道到燃烧器得以实现能源的转化使用。

生物质气化过程中脱除焦油的几种方法汇总

生物质气化过程中脱除焦油的几种方法汇总

生物质气化过程中脱除焦油的几种方法汇总焦油是生物质热解气化过程中不可避免的副产物,它不仅严重影响燃气品质,也对下游燃气贮存、输送和燃烧设备带来腐蚀问题,同时燃气净化排放的废液也因焦油有严重的环境污染性。

因此,生物质气化过程中焦油的脱除是十分必要的。

焦油的脱除方法林林总总,但大致可分为两类:物理法和热化学法。

物理法虽然能有效除去焦油,但焦油只是经历了相转换并没有真正除去,如不能解决焦油的二次污染问题,环境污染不可避免;而热化学法不仅能将焦油从根本上除去,而且还能增加原料的转化率,对焦油的去除非常有效,是目前世界各国研究的热点。

一、物理法1、吸附法吸附法是用固体吸附剂吸附处理燃气中有害气体的一种方法,属于干法除焦油。

吸附剂应具备表面积大、容易吸附和脱附、来源容易、价格较低等特点。

常用的去除焦油吸附剂有粉碎的玉米芯、木屑、谷壳、陶瓷和金属过滤器等。

生物质吸附剂用过后可投入炉中做气化原料使用,防止二次污染。

但实践表明,吸附法除焦油效率较低,大量的焦油还保留在气相中,通过过滤器后也没有完全截留下来,远远不能达到要求,而且操作费用高、安放的设备一般体积较大,占地面积大。

尽管固体吸附除焦法有种种缺点,但目前仍因其技术简单、操作简便广泛应用在农村或企业小型气化系统燃气的净化处理过程中。

2、水洗法水洗法是使水与焦油之间发生碰撞、拦截和凝聚,焦油随液滴降落下来的除焦方法,属于湿法除焦油,通常通过冷却/洗涤塔的喷淋装置实现。

冷却/洗涤塔通常是在旋风分离器后面的第一个湿洗单元。

在这里所有的重质焦油能够被完全冷凝下来。

但是一般意义上的焦油液滴和气态/液态烟雾却能被气流带走。

冷却/洗涤塔仅是表面上将冷凝下来的焦油除去了,液滴和烟雾还不能有效去除,所以在冷却塔的后面通常跟有文丘里洗涤塔。

文丘里洗涤塔根据压力突变的原理,可以将气态中较重物质除去。

采用冷却/洗涤塔与文丘里洗涤塔出口固体和焦油液滴的体积含量低于10mL/m³。

生物质气化炉燃气二次除焦油及发电机组尾气净化解决方案

生物质气化炉燃气二次除焦油及发电机组尾气净化解决方案

生物质气化炉燃气二次除焦油及发电机组尾气净化解决方案一、概况在全球范围内可用的固体生物质数量巨大,主要以农业废弃物和木材废物为主。

生物质分布分散,收集和运输困难,在目前的条件下,难以采用大规模燃烧技术,所以中小规模的生物质气化发电技术(200—5000kW)有其独特的优势。

当前,由于生物质废弃物浪费严重,价格低廉,所以生物质气化发电的成本,约为0.2-0.3元/Kw.h,已接近或优于常规发电,其单位投资仅约3500—4000元/Kw,为煤电的60%-70%,所以具备进入市场竞争的条件。

目前已具备建设MW级生物质气化发电项目的能力。

由于生物质气化技术发电未能很好解决二次环境污染问题(包括焦油对于水的二次污染,发电机组尾气的净化),大大地减缓了其发展的步伐,按目前的技术状况来看,减少燃气中焦油含量和净化发电机尾气,同时避免二次环境污染是生物质气化技术发电发展的关键所在。

1、生物质气化技术发电主要污染物分析就目前技术,生物质气化发电工艺过程产生的主要污染物为:1)、焦油。

焦油又称煤膏,是煤干馏过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体,具有特殊的臭味,可燃并有腐蚀性。

是一种高芳香度的碳氢化合物(voc)的复杂混合物。

2)、二氧化硫(SO2)。

无色,有刺激性气味的有毒气体,易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。

对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。

大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。

轻度中毒时,发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;严重中毒可在数小时内发生肺水肿;极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。

皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。

慢性影响:长期低浓度接触,可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等。

“伦敦烟雾”主要是二氧化硫引起的,它对大气可造成严重污染。

3)、氮氧化合物(NOX)。

人为排放的大量挥发性有机物以及NOx等会打破平衡,导致O3及其他一些氧化性物质如PAN等生成,即光化学污染,这是氮氧化物的主要污染机理。

焦油催化裂化

焦油催化裂化

生物质气化裂解法处理焦油的方法解决焦油的3种方法,水洗,喷淋,生物质过滤。

水洗:且不说水洗会二次污染,参与过滤的生物质需经常更换,就说这套净化设施的成本,和需要二次动力就阻碍了户用秸杆汽化炉的发展。

有说用离心式引风机能解决二次动力,以便完成水洗,试问:80瓦以下的引风机能配套吗,说是80瓦,在负荷时100瓦也要多,况且单一水洗根本不能完全解决焦油问题,还要有旋风除尘,低温过滤,静电除焦等一系列方法。

所以该方法只适合大型集中供气系统。

高温裂解 :每个秸杆汽化炉都有4个反应层,干燥,裂解,还原,氧化〈燃烧〉。

为什么我们的汽化炉产的气不纯净,含大量的焦油,水呢?不是我们的炉子没有还原反应层,而是气体在还原层停留的时间太短,温度又太低,满足不了完全还原条件而已。

还原反应:在还原层已没有氧气的存在,在燃烧反应中生成的二氧化碳在这里同碳,水蒸汽发生还原反应,生成一氧化碳氢气这些可燃气体,还原层的主要产物为一氧化碳,氢气,这些热气体同燃烧层生成的部分热气体进入裂解层。

由于还原反应是吸热反应,在这里温度减低到700度左右。

由于水和碳的反应是可逆反应,温度低于700度时,水蒸汽与碳的反应速度极为缓慢,在400度时几乎没有反应发生,只有在800度开始,反映才会有明显增加。

热解过程包含许多复杂的反应,250度时的主要产物是co2,co,h2o,焦碳。

400度时又发生一些反应,生成co2,co,h2o,h2,ch4,焦碳,焦油。

温度继续生高到800度并有足够的停留时间时,出现二次反应,既:还原反应。

水和碳反应生成一氧化碳和氢气,焦油裂解为氢,甲烷,轻胫类可燃气体和碳。

温度升到1000度时,还原速度达到顶峰,只须1秒时间。

目前我们的秸杆汽化炉产的气不纯净,不易点燃,就是这个还原反应的条件达不到,二次污染不说,气的热值也不高,所以户用秸杆汽化炉要在结构上变化满足还原反应的条件,产的气就是永不冷凝的,纯净的热值高的可燃气体。

生物质气化存在的问题、解决方式及应用[管理资料]

生物质气化技术存在的问题、解决方式及应用情况一、生物质气化技术存在的问题:在一定的热力学条件下,借助于气化介质(空气、氧气或水蒸气等),使生物质的高聚物发生热解、重整、氧化和还原反应,热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化成为小分子碳氢化合物,进一步生成CO、H2和CH4等混合燃气。

生物质气化利用可包括气化供气技术、气化供热技术、气化发电技术和气化制氢技术等。

目前生物质气化技术发展较快,主要以气化供气和供热为主向气化发电、冷热电多联产等方向发展。

生物质气化利用虽然较广阔,但生物质气化还不能大量推广,主要影响生物质气化发展的因素有:(一)燃料:⑴生物质成型燃料(BMF):①燃料原料。

生物质原料多种多样,有木质和草本类,城市有机垃圾和动物粪便等。

原料不同,燃料的热值、灰分和挥发分也不同,不同原料产生燃气量也不同。

②燃料其他物理性质。

水分含量、燃料密度(颗粒密度和堆积密度)、颗粒大小等。

水分含量过大或太小都不利于生物质气化;在原料一定的条件下,燃料密度越高,气化效果越好;小颗粒的燃料相对比大颗粒气化效果好。

在2013年及以前,BMF行业虽发展快速,但燃料参数多种多样,没有固定的规格。

⑵燃料供应:生物质原料(农业、林业资源)较丰富的地区,生物质成型燃料应用较广泛的地方可以相应的降低燃料的收集成本,进而降低气化过程中的成本。

虽然中国可利用的生物质资源较丰富,但是燃料分布不均匀,目前出现生物质资源较丰富的地区生物质利用较少,而需生物质原料的地方需花费较高的运输成本到其他地方购买生物质燃料,大大增加了生物质气化过程的燃料成本,同时燃料供应不足制约着生物质气化的发展,影响生物质气化效果。

(二)净化:目前生物质气化技术的净化分为干式和湿式,干式主要去除其中的粉尘和颗粒,湿式主要去除焦油和少量的微细颗粒。

目前气体净化还不成熟,气化效果不明显,焦油去除难度较大,容易引起二次污染,净化的成本还相对较高。

(三)国家政策:虽然国家目前大力倡导节能节能减排,支持和引导生物质的发展,生物质利用十二五规划和中长期规划对生物质发展目标也做出了一定的分析和规划,但是政策不到位制约了生物质能的发展。

生物质热解气化过程中的焦油处理技术

生物质热解气化过程中的焦油处理技术生物质热解气化是一种将生物质转化为高能价值气体和液体燃料的技术。

在这个过程中,焦油的生成是不可避免的。

焦油主要是指在生物质热解气化过程中,生物质的非挥发性组分在高温条件下发生裂解、聚合和重排而形成的黏稠物质。

焦油的产生对气化设备的正常运行和产气质量有着重要的影响。

因此,对焦油的有效处理是生物质热解气化技术的关键。

目前,焦油的处理技术主要包括两种方法:物理处理和化学处理。

物理处理主要是通过对焦油进行过滤、冷凝和净化等操作,将其中的悬浮固体和润湿物质去除,得到较为纯净的焦油。

其中,过滤和冷凝是常用的物理处理方式。

通过过滤,可以将焦油中的悬浮固体去除,以增加焦油的净化程度。

冷凝则是通过控制焦油的温度,使其在冷却的过程中发生凝固,并与气体分离。

这种方式具有简单、易操作的特点,但存在能耗高、处理效率低等问题。

化学处理是通过利用化学反应将焦油中的有害物质转化为无害物质,从而实现焦油的净化。

化学处理的方法有很多种,如氧化、加氢和酸碱处理等。

其中,氧化是常用的化学处理方法之一、氧化处理可以通过加入氧化剂,如过氧化氢或二氧化氯等,使焦油中的有机物氧化反应发生,并将其转化为低分子量有机物或二氧化碳和水等无害物质。

此外,加氢处理也是一种有效的焦油处理方法。

通过加入适量的氢气,可以使焦油中的分子发生加氢反应,并将有害物质转化为无害的烃类物质。

酸碱处理是另一种常用的化学处理方法。

通过加入酸碱物质,可以使焦油中的有害物质发生酸碱中和反应,生成无害的盐类物质。

这种方法操作简单,处理效果较好。

除了物理和化学处理方法,还可以采用热解设备改进和优化的方式来减少焦油的生成。

例如,在热解设备中增加催化剂,可以促使焦油的裂解反应,减少焦油的生成。

另外,调整热解设备的温度和气体流速等条件,也可以对焦油的生成进行调控。

综上所述,焦油处理是生物质热解气化技术中至关重要的环节。

物理处理和化学处理是常用的焦油处理方法,通过过滤、冷凝、氧化、加氢和酸碱处理等操作,可以有效地将焦油中的有害物质转化为无害物质。

秸秆气化焦油裂解技术

秸秆气化焦油裂解技术一、秸秆焦油的特性秸秆(即生物质)气化的目标是得到尽可能多的可燃气体产物,但在气化中,焦炭和焦油都是不可避免的副产物。

其中由于焦油在高温时呈气态,与可燃气体完全混合,而在低温时(一般低于200℃)凝结为液态,所以其分离和处理更为困难,特别对于燃气需要降温利用的情况(如燃气用于家庭或内燃机发电时),问题更加突出。

焦油的存在对气化有多方面的不利影响,首先它降低了气化效率,气化中焦油产物的能量一般占总能量的5~15%,这部分能量是在低温时难以与可燃气体一道被利用,大部分被浪费,其次焦油在低温时凝结为液态,容易和水、焦炭等结合在一起,堵送气管道,使气化设备运行发生困难。

另外,凝结为细小液滴的焦油比气体难以燃烬,在燃烧时容易产生炭黑等颗粒。

对燃气利用设备,如内燃机、燃气轮机等损害相当严重,这就大大降低了气化燃气的利用价值。

所以针对气化过程产生的焦油,采取办法把它转化为可燃气,既提高气化效率,又降低燃气中焦油的含量,提高可燃气体的利用价值,对发展和推广秸秆气化发电技术具有决定性的意义。

焦油的特点在秸秆热转换中,焦油的数量主要决定于转换温度和气相停留时间,与加热速率也密切相关。

对一般秸秆而言,在500℃左右时焦油产物最多,高于或低于这一温度焦油都相应减少(见图1)。

而在同一温度下,气相停留时间越长,意味着焦油裂解越充分。

所以随着气相停留时间的增加,焦油产量会相应地减少(见图2)。

焦油的成份非常复杂,可以分析到的成份有100多种,另外还有很多成份难以确定,而主要成份不少于20种,大部分是苯的衍生物及多环芳烃,其中含量大于5%的大约有7种,它们是:benzene(苯),naphthalene(萘),toluene(甲苯),xylene(二甲苯),styrene(苯乙烯),phernol(酚)和indene(茚),其它成份含量一般都小于5%,而且在高温下很多成份会被分解。

所以随着温度的升高,焦油含量中成份的数量越来越少(见图3),因而在不同条件下(温度、停留时间、加热速率)焦油的数量和各种成份的含量都是变化的,任何分析结果只能针对于特定条件言。

如何解决生物质气化炉的结焦和焦油问题?

如何解决生物质气化炉的结焦和焦油问题?使用生物质气化炉,会产生结焦和焦油吗?结焦是锅炉运行中最头疼的问题,特别是燃烧煤炭和生物质颗粒,一旦锅炉内炉膛或是受热面结焦,则烟风阻力产生变化,锅炉传热受影响,送风引风受影响,直接造成燃烧不完全,锅炉出力受影响,环保指标也恶化。

结焦的主要因素是原料的灰分,灰分的主要因素是灰熔点。

因此,燃煤锅炉需要重点检测入炉原料煤的灰熔点,并指导操作人员要控制炉温不超过灰熔点。

由于煤的灰熔点一般在1200℃以上,因此燃煤锅炉通常炉温控制在1200℃左右,避免在灰熔点以上运行。

作为生物质原料,其灰熔点则低很多,通常不高于850℃。

一些业主并不是太了解,在使用生物质颗粒时,有时要增加负荷,拼命的加大风量,提高炉膛温度,结果适得其反,锅炉受热面结满了焦渣,炉况恶化,产量反而上不了,原料燃烧不完全,成本反而上升。

对于配套气化炉的锅炉,则完全不必担心锅炉的结焦问题,因为进入锅炉的燃料,完全是燃气,完全无灰分,就不存在灰熔化结焦的问题,与燃用天然气完全一样。

在采取生物质燃气运用于原天然气锅炉上(火管锅炉),其使用效果跟使用天然气一样,效率及出力都与原锅炉设计值一样,炉管也不会出现积灰堵管问题,运行半年多,不需要清灰处理。

气化炉作为气-渣分离装置,灰分在气化炉内高温热解过程中,结焦问题是需要解决的。

由于灰熔点低的问题,常规的气化炉只能控制气化温度,只能开展中低温气化,也是为了避免炉内结焦。

一旦超温就会结焦,就会影响气化效率和速度。

结焦不可怕,但不能让焦块结成大尺寸焦块,否则排焦块就十分困难,同时影响气化生产。

小尺寸焦块则不会影响气化和排渣。

当前采用的气化炉可以将融熔的焦块撕碎成为易排出的小尺寸焦块,从而保证排渣顺畅,气化布风不影响气化生产。

虽然,市面上看到的气化炉外观都相似,不管是立式还是卧式,大家都会先入为主的觉得这是哪哪家的炉子。

其实,虽然是外观相似,但内部结构则完全不同。

我们设计的气化炉排出的灰渣细小且残炭少,焦块小。

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