生物质能源化学转化技术与应用研究进展
生物质能源技术的研究进展与应用前景

生物质能源技术的研究进展与应用前景近年来,环保成为了全球的一大热点话题。
人们开始越来越关注人类的生存环境,也更加重视地球的可持续发展。
在这个过程中,生物质能源技术作为一种绿色环保的新型能源受到了越来越多的关注和重视。
本文将对生物质能源技术的研究进展和应用前景进行探讨。
一、生物质能源技术的定义生物质能源技术是指利用植物、动物等生物体的能量来产生能源,包括发电、燃料生产、热能等多种形式,是一种可再生、可持续的新能源。
二、生物质能源技术的研究进展1.生物质燃气发电技术生物质燃气发电技术在过去的几年里得到了较大的发展,它采用的是生物质材料,将其燃烧转化为能量。
燃气发电技术的优点在于,可以避免燃烧产生的污染物,同时也能够很好地解决生物质能源的储存问题。
2.生物质颗粒燃料技术生物质颗粒燃料技术是指将生物质在高温高压下进行压缩成颗粒状。
这样可以提高生物质能源的密度,方便储存和运输,同时也可以避免生物质颗粒在燃烧时的不完全燃烧问题。
3.生物质液态燃料技术生物质液态燃料技术是指将生物质经过化学反应后转化为液态燃料,用于机动车辆和发电等多种用途。
这种生产方法可以在生产效率和发电效果方面取得很大的优势。
三、生物质能源技术的应用前景生物质能源技术作为一种绿色环保的新型能源,具有很好的应用前景。
它可以为解决国家经济和环境问题做出重要的贡献。
1.助力清洁能源革命随着全球对清洁能源的需求不断增加,生物质能源技术将逐渐成为一种备受青睐的清洁能源,因为从生产到使用,它都可以保持绿色、环保。
2.推动城市绿色发展城市发展需要大量的能源供给,而生物质能源技术可以解决城市能源供给问题。
通过生物质能源技术,城市可以利用废弃物、绿色植物等资源和废弃物,实现城市可持续发展。
3.促进农业可持续发展生物质能源技术还可以促进农业可持续发展,它可以利用农业渣余物,为农村生产带来新的产业机遇。
将废弃物利用,既降低了环境污染,又增加了农民的收入。
4.降低经济成本生物质能源技术的应用将降低石油、天然气等能源成本,从而可以有效地降低经济成本。
生物质能的转化与利用技术研究与应用

生物质能的转化与利用技术研究与应用下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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生物质资源的化学转化研究

生物质资源的化学转化研究随着全球对可持续发展的需求日益增加,生物质资源的利用价值成为受到瞩目的研究领域。
化学转化是利用生物质资源的重要方式之一,可以将其转化为有机化学品、功能材料等高附加值产品。
本文将通过分析生物质资源的化学转化研究现状和进展,介绍化学转化的基本原理和关键技术,并探讨生物质资源的化学转化在可持续发展中的重要性。
一、生物质资源的化学转化现状和进展生物质资源的化学转化是一项综合性的研究,涉及到化学、生物学、材料科学等学科。
目前,生物质资源的化学转化主要包括以下几个方面。
1. 基础化学品和燃料生产生物质资源可以通过裂解水解、氧化还原、酸碱催化等方式,制备出乙醇、丁醇、丙二醇等基础化学品,或直接转化为生物柴油、乙酸乙酯等燃料。
相较于石化资源,生物质资源的分子结构更为复杂,其化学转化过程需要考虑多种因素,如反应条件、催化剂、反应机理等。
因此,基础化学品和燃料生产是生物质资源的化学转化中的核心领域。
2. 功能材料和化学合成生物质资源中含有大量的多糖、木质素、半纤维素等天然高分子化合物,可以利用这些化合物制备出生物基聚合物、复合材料、水性胶粘剂等功能材料,以及氢气、一氧化碳等气体前体物和生物活性分子等有机化合物。
这些化学转化不仅可以提高生物质资源的附加值,还能够满足不同工业领域中对新型材料和化合物的需求。
3. 生物资源再生利用生物质资源中往往含有丰富的生物活性分子,如多糖、生物酸等。
这些分子在经济上是有价值的,因此进行其化学分离和纯化是很有意义的研究领域。
同时,由于生物质资源的可再生性和生态安全性,它也成为了推动生态经济和循环经济发展的重要资源之一。
总之,生物质资源的化学转化是一个前景广阔、具有重要应用价值和发展潜力的研究领域,其成果将对推动可持续发展和发展环保型经济具有积极的作用。
二、生物质资源的化学转化的基本原理和关键技术1. 基本原理生物质资源的化学转化是利用其含有的高分子化合物分子间的键合松弛来实现的。
生物质能的研究进展及应用前景

生物质能的研究进展及应用前景近年来,随着人们对化石燃料的需求不断增长,许多国家开始积极探索新的、可再生的能源资源,其中生物质能备受关注。
生物质能是指通过对植物与动物生物体组织所进行的化学反应而获得的能源,具有可再生、无污染、广泛分布等特点。
本文将围绕生物质能的研究进展及应用前景展开讨论。
一、生物质能来源生物质能的来源主要分为植物和动物两种。
植物生物质能主要包括作物秸秆、木材、枝条等,而动物生物质能则是畜禽养殖和水产品养殖等过程中所产生的废弃物。
植物生物质能源在我国资源丰富,特别是秸秆这一资源得到越来越多的重视。
我国每年的秸秆总量高达1.2亿吨,其中70%以上未得到有效利用。
利用秸秆进行生物质能生产,无疑是极具潜力的可再生能源。
二、生物质能的种类及利用途径生物质能的种类多样,主要包括生物质固体燃料、液体燃料和生物质气体燃料等。
其中,生物质固体燃料主要包括木材、秸秆等,生物质液体燃料则包括生物柴油、生物乙醇等。
生物质气体燃料则主要包括沼气、氢气等。
生物质能的利用途径也多样,主要包括电力、热力、替代化石燃料等方面。
其中,生物质能电力主要是通过生物质发电厂实现的,采用生物质能源发电,可以有效地替代当前的化石能源,同时还很好地解决了生物质能的清洁利用问题。
生物质能热力主要是通过生物质能锅炉实现的,可以利用生物质原料或生物质燃料,提供各种形式的热能。
三、生物质能的优势相比于传统的化石能源,生物质能源具有以下优势:1. 明显的环保优势。
生物质燃烧能够有效地减少污染物的排放,对环境影响较小。
2. 可再生性。
生物质能源具有天然再生自然优势,不仅源源不断地提供能源,而且不会像化石燃料一样随着时间的推移而逐渐耗尽。
3. 资源分布广泛。
生物质能的原材料可以在全球各地的农地和林地得到,具有资源分布广泛而且可再生的特点。
四、生物质能的研究进展近年来,生物质能领域的研究和应用不断深入,涉及的方面也变得越来越广泛。
其中,以下几个方面是比较重要的:1. 生物质能的种类和开发。
生物质能转化技术的进展

生物质能转化技术的进展能源是人类社会发展的重要物质基础,随着传统化石能源的逐渐枯竭以及环境问题的日益严峻,寻找和开发可持续的、清洁的新能源成为了当今世界的紧迫任务。
生物质能作为一种可再生能源,具有来源广泛、储量丰富、环境友好等优点,其转化技术的研究和发展备受关注。
生物质能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。
生物质能的储存形式多样,如木材、农作物秸秆、畜禽粪便、生活垃圾等。
这些生物质资源可以通过不同的转化技术,将其转化为有用的能源形式,如热能、电能、生物燃料等。
目前,生物质能转化技术主要包括直接燃烧、热化学转化和生物化学转化三大类。
直接燃烧是最古老也是最常见的生物质能利用方式。
通过将生物质直接在炉灶、锅炉或壁炉中燃烧,产生热能用于供暖、炊事或工业生产。
然而,这种方式的能源利用效率较低,且容易造成环境污染。
为了提高燃烧效率和减少污染,现代的生物质直接燃烧技术通常采用先进的燃烧设备和尾气处理装置,如流化床燃烧炉和生物质气化联合循环发电系统等。
热化学转化技术主要包括气化、热解和液化。
生物质气化是在一定的温度和气化剂(如空气、氧气、水蒸气等)的作用下,将生物质转化为可燃气体,主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
这些可燃气体可以用于发电、供热或作为化工原料。
生物质热解则是在无氧或缺氧的条件下,将生物质加热到一定温度,使其分解为生物油、炭和可燃性气体。
生物油可以进一步提炼为燃料油或化工产品,炭可以用于土壤改良或作为燃料,可燃性气体可以用于发电或供热。
生物质液化是将生物质在高温高压和催化剂的作用下,转化为液体燃料,如生物柴油和生物乙醇等。
生物化学转化技术主要包括发酵和厌氧消化。
发酵是利用微生物(如酵母菌)将生物质中的糖分转化为乙醇。
这种乙醇被称为生物乙醇,可作为汽车燃料与汽油混合使用。
然而,生物乙醇的生产受到原料供应和生产成本的限制,目前主要以粮食作物(如玉米、小麦)为原料,存在着“与人争粮”的问题。
生物质能技术的研究进展

生物质能技术的研究进展随着环保意识的增强和对非可再生能源的担忧,生物质能作为一种新兴的可再生能源,备受科研人员和产业界的关注和研究。
本文将从生物质能的概念、来源和应用、研究成果以及未来展望等方面,全面介绍生物质能技术的研究进展和应用前景。
一、生物质能的概念和来源生物质能是指从植物、动物和微生物等自然界中获得能量来源的一种方式,包括生物质的直接燃烧和化学转化等。
生物质能的来源十分广泛,包括森林、农作物、废物、家畜粪便等,其中,生物质废物和剩余物是最为重要的来源。
随着生物质能技术的进一步发展,现在已经有了多种不同的生物质能来源,如能用微藻生产生物质燃料或者利用水藻光合作用产生生物质能等。
二、生物质能的应用生物质能的应用十分广泛,既可以制备液态或气态燃料,也可以用作电力、热力和动力等用途。
在生物质能技术的应用方面,目前主要包括以下几个方面:(1)生物燃料的制备和利用:生物燃料,如生物柴油和生物汽油等,是生物质能最为广泛的应用之一。
生物燃料是指从植物、动物、微生物等生物质材料中提炼出的可燃烧物质,可作为传统的煤、油、气等化石燃料的替代品。
(2)生物质热能的利用:生物质热能,如生物质燃料、生物质焚烧、生物质气化和生物质液化等,可以用于供暖或直接进行加热。
同时,由于生物质燃烧产生的二氧化碳和水分被植物吸收和转化,所以生物质热能也是一种绿色的能源。
(3)生物质电能的生产和利用:生物质电能是指利用生物质材料进行热电化学转化或生物化学转化,将其转化为电能。
目前,生物质电能主要是由发酵方法和生物化学方法制备。
三、生物质能技术的研究成果生物质能技术的研究已经在多个方面取得了重要的进展。
目前,已经有很多研究人员致力于生物质能技术的研究和应用,在以下几个方面取得了显著的成果:(1)生物质高效还原:生物质高效还原是利用微生物将生物质分子转化成简单的物质并释放出能量的过程。
近年来,研究人员采用基因工程、代谢工程等方法,大大提高了生物质高效还原的效率和产率。
生物质能源的研究进展及可行性评估

生物质能源的研究进展及可行性评估近年来,随着能源危机和环境问题的日益突出,生物质能源作为一种可再生能源备受关注。
本文将对生物质能源的研究进展进行概述,并评估其可行性。
一、生物质能源的概念和分类生物质能源指的是利用植物、动物和微生物等有机物质作为原料,通过燃烧、发酵、厌氧消化等方式转化为能量的过程。
根据生物质来源和利用方式的不同,生物质能源可分为生物储能、生物质转化和生物质燃烧三类。
二、生物质能源的研究进展1. 生物储能技术生物储能是指将生物质转化为可储存的能量形式,如生物质液化、生物质气化和生物质制氢等技术。
这些技术可以有效提高生物质能源的储存密度和利用效率,但仍存在制程复杂、设备昂贵、储存安全等挑战。
2. 生物质转化技术生物质转化是指将生物质原料通过发酵、厌氧降解等方式转化为液体燃料、气体燃料或化学品的过程。
目前,生物乙醇和生物柴油是最常见的生物质转化产品。
然而,这些技术仍面临原料供应、转化效率和环境影响等问题。
3. 生物质燃烧技术生物质燃烧是指将生物质直接燃烧释放能量的过程。
生物质燃烧技术相对成熟,可广泛应用于生物质锅炉、生物质电厂等领域。
然而,生物质燃烧排放的气体和颗粒物对环境和人体健康造成潜在风险,需要加强排放控制和治理。
三、生物质能源的可行性评估1. 资源可持续性生物质能源的可行性需要考虑其可持续性。
生物质作为一种可再生能源,其资源供应受到土地、水源和种植技术等因素的限制。
因此,合理规划和管理生物质资源至关重要。
2. 环境影响生物质能源虽然在燃烧过程中产生的二氧化碳总量与植物吸收的二氧化碳相当,但仍可能对空气质量和生态系统造成负面影响。
评估生物质能源的可行性需要综合考虑其碳排放、气体排放和土壤水质等环境因素。
3. 经济可行性生物质能源在成本、能源效率和市场需求等方面需要经济可行性评估。
由于生物质能源的制备和利用过程较为复杂,其成本相对较高。
因此,需要通过技术创新和产业链优化,提高其经济可行性。
生物质能的研究进展及应用

生物质能的研究进展及应用生物质能是指利用生物质作为能源的技术与产业。
与化石能源相比,生物质能具有绿色环保、可再生等特点,被广泛应用于发电、热力、燃料等领域。
本文将主要介绍生物质能的研究进展及其应用。
生物质能的利用历史悠久,其最初的应用可以追溯到古代中国的竹木焚烧制盐技术。
随着社会的发展,人类开始将木材用于建筑、家具和文化艺术等领域,逐渐形成了独特的木材资源体系。
随着科技的不断发展,人类开始从生物质中提取可燃气体,进而开发了液态燃料,如乙醇、生物柴油等。
到了20世纪后期,生物质能开始被认识为可再生能源的重要来源之一。
在欧美国家,生物质能作为清洁能源正受到越来越多的关注,各国纷纷出台政策,推行生物质能的利用。
2007年起,欧盟制定了“2020能源和气候变化包”,规定到2020年欧盟需要将可再生能源占比提高至20%。
英国、荷兰、德国等国家也制定了减排目标,并通过政策鼓励生物质能的应用。
目前,生物质能主要应用于发电、热能、燃料等领域。
发电领域是生物质能应用较为广泛的领域,主要包括生物质直燃发电、生物质热电联产和生物质气化发电。
其中,生物质热电联产是目前应用最广泛的方式。
仅在欧洲,生物质热电联产装机容量就已达到5.5万兆瓦,占可再生能源总发电量的近60%。
除了发电,生物质能在热力领域也有着广泛的应用前景。
有超过80%的农村家庭和30%以上的城镇居民使用生物质火炉和炉灶供暖、烤面包等。
此外,生物质还被广泛用作造纸、纤维板等工业原料。
在此基础上,生物质化学品的研究也越来越受到关注。
如乙醇、丁二醇等生物基化合物被广泛用于化工生产、医药生产等领域。
虽然生物质能应用广泛,但是其基础研究还处于相对落后的阶段。
生物质能研究需要涉及化学、生物学、物理学等多个学科领域,需要提高生物质转化的效率和可行性。
同时,生物质能生产与利用还面临诸多问题,如资源的收集和分发、能源产业的初期建设和产业发展的国际合作等。
总之,生物质能作为一种可再生的清洁能源,发展前景广阔。
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生物质能源化学转化技术与应用研究进展摘要随着全球能源的紧缺和化石燃料使用带来的环境污染的加剧,生物质作为可替代化石能源的可再生能源之一,其使用范围越来越广泛。
介绍了生物质及生物质能的基本概念。
综述了生物质能的直接燃烧。
气化。
液化。
热解等热化学转化技术,并对这些技术的应用与前景进行了阐述。
针对生物质能在转化和利用中存在的问题,提出了相应的解决措施。
关键词环境污染; 生物质; 化学转化能源是现代社会赖以生存和发展的基础,能源的供给能力密切关系着国民经济的可持续发展,是国家战略安全保障的基础之一。
我国目前主要能源来自于煤。
石油。
天然气等化石能源,化石能源作为一次性能源,其燃烧造成空气污染,大气变暖。
海平面上升和酸雨等环境问题。
国务院能源研究所对未来15年内能耗总量的预测,2020 年煤炭采耗30亿t,我国煤资源还能维持数十年,而我国的石油需求将达到4.5-6.0亿t,进口依存度将超过50%;30-40年内,石油资源将无法满足人类的需要,还有天然气缺口367亿m^3。
因此,迫切需要一种新的清洁可再生能源来代替化石能源。
我国有丰富的可再生能源资源且种类齐全,从生物质能。
水能。
风能。
太阳能热和发电到地热,已经实现可再生能源供应多元化。
但是,由于水能和地热能有地域限制,全面发展很困难; 我国大型风力发电机的设计和制造与国际先进技术相比还存在一定差距,主要问题是单机容量小。
关键技术依赖进口。
零部件质量有待提高; 太阳能光伏发电技术发电成本大约是我国常规电力成本的10倍左右,在我国太阳能光伏发电主要用于解决新疆。
西藏等偏远无电离网地区的居民用电。
然而,生物质能是可再生且不会增加温室气体的低硫燃料,还可减少环境公害,与其他可再生能源相比,利用技术上的难题较少。
因此,从生物质能的特点看,开发和使用生物质能源,符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。
1生物质和生物质能生物质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以及农林废弃物和城市固体有机垃圾等。
生物质的硫含量、氮含量低,燃烧过程生成的SO2、NOX较少,由于其CO2的排放量与其生长时吸收的量相当,可有效减轻温室效应和环境污染。
生物质能是以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用。
地球上的植物每年通过光合作用合成大约1400-1800Gt的干生物质,其中蕴含的能量可达目前全球每年总能耗的 10 倍,在世界能耗中生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。
全世界约20 亿人90%以上的生活能源是生物质能。
我国生物质能资源量每年4.87亿t油当量,其中有约3.7亿t可用于发电和供热,占总量的76%。
目前全球生物质能消费量仅次于煤、石油、天然气,居第四位。
生物质能具有许多优点:生物质能资源分布十分广泛,远比石油丰富,且可不断再生;从生物质能资源中提取或转化得到的能源载体更具有市场竞争力;开发生物质能源资源,可以促进经济发展,提高就业机会,具有经济与社会双重效益; (在贫瘠或被侵蚀的土地上种植能源作物或植被,可以改良土壤。
改善生态环境。
提高土地的利用程度。
城市内燃机车辆使用从生物质资源提取或生产出的甲醇。
液态氢,有利于环境保护。
生物质能的开发和应用越来越受重视,其资源丰富。
应用广泛且可持续利用,可转化为常规的固态、液态和气态的燃料或其他化学品。
2 生物质能源化学转化技术的方法和应用目前,生物质能的研究方向主要有以下3方面: ( 1) 通过热化学转化技术将固体生物质转换成可燃气体。
焦油等。
( 2) 通过生物化学转化技术将生物质在微生物的发酵作用下转化成沼气。
酒精等。
( 3) 通过压块细密成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
与其他技术相比,热化学转化技术具有能耗少。
转化率高。
较易工业化等优点。
生物质热化学转化技术包括: 直接燃烧、气化、热解、液化等方法,可以获得木炭。
焦油和可燃气体等品位高的能源产品。
生物质能源的热化学转化技术获得能量和化学品的方法包括:2.1 直接燃烧技术生物质直接燃烧是生物质能最早被利用的传统方法,就是在不进行化学转化的情况下,将生物质作为燃料转化成能量的过程。
通常是在蒸汽循环作用下将生物质能转换为热能和电能,为烹饪、取暖、工业生产和发电提供能量和蒸汽。
直接燃烧可大致分为炉灶燃烧、锅炉燃烧、固型燃烧和垃圾焚烧 4种方式。
2.1.1炉灶燃烧。
炉灶燃烧是最原始的利用方法,一般适用于农村或山区分散独立的家庭用炉,投资最省,但效率最低。
生物质在炉灶中燃烧的热效率一般为10%-15%,在省柴炉灶中燃烧的热效率为30%Y左右。
到目前为止,我国已推广新式省柴节煤灶1.7×108户,新式灶提高了热效率10多个百分点,缓解了部分地区柴草不足的紧张局面。
2.1.2 锅炉燃烧。
锅炉燃烧采用现代化的锅炉技术适于大规模利用生物质,效率高,可实现工业化生产,但其投资高,不适合分散的小规模利用。
生物质作为锅炉的燃料直接燃烧,其热效率为50%-60%。
从国内外生物质直接燃烧技术的发展状况来看,流化床锅炉对生物质燃烧的适应性较好。
国外研究人员研究了木材水解残渣在150kW的粉末燃烧器里燃烧情况,结果表明,直接燃烧是燃气轮机使用的切实可行的方法。
生物质燃料在床内停留时间较长,可以确保生物质燃料完全燃烧,提高生物质锅炉的效率,同时流化床锅炉能够在850°C左右稳定燃烧,燃料燃尽后不易结渣,并且减少了NOX 、SOX等有害气体的生成,有益于环境的保护,符合国家的节能减排政策。
2.1.3固型燃烧。
固型燃烧是把生物质固化成型为高密度的固体燃料后,采用传统的燃煤设备燃用,以便集中利用,提高热效率。
生物质经过固化以后热值可以达到 15000kJ/kg左右,经测定该燃料排放物的污染度低于煤,是一种高效、洁净的可再生能源。
生物质具有以下优点:(1) 使用便利、易于贮运和易于实现产业化生产及大规模使用等特点。
另外,现有燃烧设备( 包括锅炉、炉灶等) 经简单改造即可使用。
( 2) 替代煤炭保护生态环境。
目前我国农作物秸秆年产量约为6.00亿 t,折合标煤3.00 亿t,其中53% 作为燃料使用,约折合 1.59亿 t 标煤。
如果这些原料都能固化成型得到有效开发利用,替代原煤对于有效缓解能源紧张、治理有机废弃物污染、保护生态环境、促进人与自然的和谐发展具有重要意义。
( 3) 提高能源利用率。
直接燃烧生物质的热效率仅为10%-30% ,而生物质制成颗粒以后经燃烧器( 包括炉、灶等) 燃烧,其热效率为87%-89%,提高了57%-79%,节约大量能源。
该方法的实用技术和设备在农村有很大的推广价值,到 2010年结合新农村建设,固化成型燃料的年利用率将达到100万 t。
目前,制约固体成型燃料发展的因素主要集中在成型机械的稳定、可靠运行上。
2.1.4垃圾焚烧。
垃圾焚烧也是采用锅炉技术的,但由于垃圾的品位低、腐蚀性强,所以要求技术更高、投资更大,从能量利用的角度看也必须规模较大才可行。
热值较高的生物垃圾采用热电联供方式进行处理,工艺流程为: 生物垃圾——选择性破碎机——流化床焚烧炉——废热锅炉——供热/汽轮发电机。
2006年,国家和地方发改委共核准 39个生物质能直燃发电项目( 目前,全国已有 &% 多个生物质直燃发电项目在建) ,合计装机容量128.4万kW投资,预计 100.3 亿元,2006年完成5.4万kW。
目前发达国家已由“直接焚烧法”向“热解焚烧法”发展,而我国已将热解焚烧法列入自然科学领域中的前沿研究项目。
直接燃烧是最早采用的一种生物质开发利用方法,可以最快速实现各种生物质资源的大规模无害化、资源化利用,成本较低,因而具有良好的经济性和开发潜力。
2.2 气化利用技术生物质热解气化技术是将生物质原料加热逸出挥发物,并在高温下热解,热解后的产物与气化介质发生氧化反应并燃烧,燃烧放出的热量用于维持干燥、裂解和还原反应,最终生成了含有 CO、H 2、CH4和 CnHm的混合气体。
这些产物与煤相比,生物质挥发分含量高、灰分含量少、固定碳含量少,但活性较高,因此,生物质转化为可燃气后利用效率高,用途广泛,既可供生产、生活直接燃用,也可用来发电进行热电联产联供,从而实现生物质的高效清洁利用,但生物质热解气化中的焦油消除问题,已成为制约生物质气化技术的主要因素。
目前研究生物质的气化利用又可分为气化供电/供热/发电/制氢和间接合成。
生物质转换得到的合成气(C0+H2) 经催化转化制造洁净燃料汽油和柴油以及含氧有机物如甲醇和二甲醚等。
生物质的气化制氢是指气化产品中的氢气分离并提纯,所得到的产品可作为燃料电池用氢。
生物质气化发电是一种新兴的生物质发电技术,基本原理是把生物质转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电,气化发电工艺包括以下 3 个过程: 1、生物质气化,将固体生物质转化为气体燃料; 2、气体净化,气化出来的燃气都带有一定的杂质,包括灰分、焦炭和焦油等,需经过净化系统把杂质除去,以保证燃气发电设备的正常运行;3、燃气发电,利用燃气轮机或燃气内燃机机进行发电,有的工艺为了提高发电效率,发电过程可以增加采热锅炉或蒸汽轮机。
我国生物质气化在技术研究与装置开发方面,自20世纪90年代以来已取得了一系列的成果,“十五”期间,国家863计划在1MW的生物质气化发电系统的基础上研制开发出4-6MW的生物质气化燃气—蒸汽联合循环发电系统,建立了相应的示范工程,燃气发电机组单机功率达500kw,系统效率也提高到28%,为生物质气化发电技术的产业化奠定了很好的基础。
生物质能转化为电能,正面临着前所未有的发展良机。
国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公司目前已有19 个秸秆发电项目得到主管部门批准,大唐、华电、国电、中电等集团也纷纷加入,河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江等省的100多个县( 市) 开始投建或是签订秸秆发电项目。
另外,我国已基本具备了发展生物质气化合成甲醇技术的空间,只要各部分的关键问题得到解决并结合新技术和提高系统效率,生物质气化合成甲醇技术就会具有广阔的发展前景。
2.3热解技术生物质在隔绝或少量供给氧气的条件下,利用热能切断生物质大分子中碳氢化合物的化学键,使之转化为小分子物质的加热分解过程通常称之为热解。
不同热解条件可得到不同组成和比例的燃烧产物低温及低热传导速率的热解条件会得到固体( 焦炭) ; 低温、高热传导速率和短气体停留时间则得到液态产物( 如甲醇、丙酮、乙酸、焦油等) ; 高温、低热传导速率和长气体停留时间则得到气体燃料( 一般为CO、H 2、CH4等混合气体) ; 而根据热解过程中原料停留时间和温度的不同,热解工艺又可分为3种类型: 1、慢速热解。
主要用于烧木炭业;2、常规热解,将生物质原料放入常规热解装置中进行,经热解,可得到原料重量20%—25%的生物炭和10%—20%的生物油;3、快速热解。