生物质气化-炭气联产技术

生物质炭和生物质基炭化气化燃料气净化技术研究随着环境保护意识的增强，能源结构的优化成为了全球共识。

在新能源的推动下，生物质作为一种可再生资源正受到越来越多的关注。

生物质炭和生物质基炭化气化燃料气净化技术研究也逐渐成为了研究的热点。

一、生物质炭的概念和应用生物质炭是指经过高温（>700℃）处理的木材、秸杆、竹子等植物残渣或作物废弃物，经过干馏、炭化等化学反应过程获得的固体炭质物。

它不仅是一种绿色可再生资源，还具备着良好的生态环境效益与经济效益。

在应用方面，生物质炭广泛用于水质处理、脱硝、脱硫、膜分离、吸附等环保领域以及反应催化剂载体、电极材料、烟气净化、热源燃料等工业领域。

二、生物质基炭化气化的方法和优势生物质基炭化气化是指利用生物质炭（例如木屑、秸杆等）作为燃料，采用气化炭化反应技术将生物质转化为合成气的过程。

气化法可分为直接干燥气化法、热解气化法和气相快速热解气化法。

其中，热解气化法是最常采用的技术方法之一。

在这种方法中，通过热作用，生物质中的碳水化合物分解产生液体油和气体，而碳骨架以炭化的形式保留下来。

炭化产物成为气化过程中的产物中性质最稳定、使用寿命最长的组分。

相比于传统的燃油等化学燃料，生物质基炭化气化的优势在于减少了有害气体的排放，同样也可以用于汽车燃料的生产，既减少化石燃料的使用，又避免了化石燃料热效率低和污染问题。

三、生物质基炭化气化燃料气净化技术随着生物质基炭化气化燃料气的生产和使用不断增加，相关的气净化技术也日益得到重视。

生物质基炭化气化燃料气中含有较高浓度的CO、H2S或其他有机硫化物等有害气体，需要进行净化处理。

净化技术的方法主要包括催化氧化、吸附法、化学吸收法等多种技术。

催化氧化技术是目前应用较为广泛的气净化方法之一。

其中催化剂选择对氧化反应有着决定性的作用。

常见的非稀土元素催化剂有氧富气体分离催化剂、金属催化剂等。

稀土元素催化剂具有高效性能、催化活性稳定等优点，但价格较高，使用受到限制。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
首先，煤炭气化可以产生大量的合成气，即一氧化碳和氢气混合物。

而生物质气化也能产生相似的气体，但不仅仅限于一氧化碳和氢气，还有一些其他的气体，如甲烷、二氧化碳等。

这种相似性使得煤炭和生物质气化可以相互配合，提高发电效率。

其次，煤炭气化和生物质气化具有不同的气化特性。

煤炭气化通常需要高温（约1000℃）和高压下进行，而生物质气化可以在较低温度下（约500℃）进行。

这使得两种气化技术可以互补，实现气化反应的优化。

同时，煤炭和生物质气化还有一个共同的特点：二氧化碳的排放。

煤炭气化排放的二氧化碳含量较高，而生物质气化排放的二氧化碳含量相对较低。

因此，将两种气化技术耦合起来，可以实现二氧化碳的循环利用，降低排放。

最后，煤炭和生物质气化耦合发电技术的应用还有一些其他的优点。

例如，生物质可以作为可再生资源使用，可减少对煤炭等化石能源的依赖。

而且，生物质气化还可以解决生物质处理和废物处理的问题。

总之，煤炭和生物质气化耦合发电技术具有许多优势，其应用前景广阔。

然而，由于其复杂性和高成本，其研究和应用仍存在许多挑战。

因此，需要继续进行深入的研究和发展，以实现其更广泛的应用。

生物质高温热解，气、炭、油联产系统设备研发背景：社会的发展带动了能源需求的增加，一次能源（煤、石油等）供应的压力与人类环保意识的增强，使可再生能源受到了国内外科学家的广泛关注。

生物质具有分布广、可持续供应、转化方便等特点，十分适合我国国情，具有较好的应用前景。

生物质高温热解，气、炭、油联供技术就是在这一背景下开发的，是生物质气化技术的升级换代产品。

它是以生物质作原料，通过高温热解工艺，转化为优质可燃气体和生物质炭、木焦油、木醋液等四种产品。

其中，生物质燃气可供农民炊事和工农业热源用气，生物质炭、木焦油、木醋液三种产品市场紧俏，销售前景良好。

产品优势：1、技术性能优越，燃气热值高。

该技术以高温热解工艺为中心，生产的燃气热值达到16MJ/m3（3800Kcal /m3），属中热值燃气，远远超过4.6MJ/m3的行业标准，是低热值气化技术无法比拟的；净化效率高，采用最新燃气净化技术，并对净化系统优化设计，使生物质燃气中杂质含量小于10mg/Nm3，大大低于50mg/Nm3的行业标准，达到了城市煤气的技术指标；功能广，适用性强，不但能生产生物质燃气供应工业和住户使用，而且其副产品生物质炭、木焦油、木醋液用途广，均是市场紧俏产品。

2、规模大、成本低。

生物质气化集中供气技术供气规模为200-500户，供应规模越大时，其投资成本急剧增加，而效益不太明显，不能很好地应用于工程实际。

采用生物质热解，气、炭、油联供技术，能够很好地解决这一问题，它的供气规模能达到千户级以上，另外本项技术生产的燃气热值高，贮气柜装置和管网材料投资大为减少，成本降低，可实现规模效益。

3、社会、经济及生态效益显著。

由低热值气化设备的单一供气、公益性运作，升级为以生产产品为主的经济效益型运营，每个示范点每年可实现利润百万元以上，真正实现了农业增效，农民增收，有较好的社会效益、经济效益和生态效益，成为农村一个新的经济增长点。

本项目的重点开发和大力推广，将推动生物质开发与利用技术的全面升级换代，对推进农村新能源的开发和农业废弃物的资源化利用，实现技术和设备商品化及产业化将起到积极的促进作用。

生物质气化多联产技术生物质气化多联产技术是一种能够将生物质转化成多种燃料和化学品的技术，包括发电、热能、液体燃料、化学品等。

在生物质气化多联产技术中，生物质就是指所有可以生物降解并提供能量的生物物质，包括木材、农作物残渣、林业废弃物、城市生活垃圾、动物粪便等。

这些生物质物质在经过气化反应后，可以生成天然气、合成气、液体燃料等多种用途广泛的化学品，同时大量的热能可以通过余热利用的方式转化为电能和热水等。

生物质气化多联产技术的工艺过程是将生物质加热至高温条件下，与不同的反应介质（包括氧气、二氧化碳、水蒸气等）进行反应，产生一系列的化学反应，并生成不同的产品。

生物质气化反应可分为两个阶段：气体化反应和余热利用。

在气体化反应阶段中，生物质被加热至高温条件下，与氧气或空气反应，通过裂解、氧化、脱氢等反应，生成一系列气体产物，主要包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氢气等。

在余热利用阶段中，将生物质残余物和气体产物继续加热，通过余热利用，将产生的热能转变为电力或热水等能源形式。

生物质气化多联产技术具有广泛的应用前景，主要包括以下几个方面。

1. 生物质能再生利用：生物质气化技术可以将林木砍伐、农作物秸秆、废旧木材以及城市垃圾等生物质物质转变为再生能源，实现资源的有效利用。

2. 缓解能源危机：生物质气化能够生产多种燃料和化学品，包括替代传统燃料（如煤、石油、天然气）的燃料，为缓解化石能源短缺和环境问题奠定了基础。

3. 优质化肥生产：生物质气化技术可以将生物质物质转变为高质量的有机肥料，在提高农业生产效率的同时，减少了废物的危害。

4. 精细化工生产：生物质气化产物中的甲醇、氢气等可直接用于化工产品的生产，如甲醇、氢气等。

5. 物质资源回收再利用：由生物质气化过程产生的灰渣、废水、废气等可进行资源化回收再利用，减少了自然资源的消耗。

总之，生物质气化多联产技术具有极大的发展潜力和广泛的应用前景，为提高资源利用率、促进可持续发展和缓解能源危机等方面发挥了积极的作用。

生物质流态化炭气联产初步研究陈红健1，2，范晓旭2，韩中合1，张会亮1，2（1．华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003；2．山东省科学院能源研究所，济南250014）摘要：生物质流态化炭气联产技术是在流态化反应过程中获得生物炭和燃气，其目标是在保证燃气能够稳定燃烧情况下，尽量提高生物炭的品质和产率。

为此，以木屑为原料在流化床实验台上进行了生物质在流化床中的停留时间对生物炭特性和燃气特性影响的研究；并在此基础上借助Aspen Plus过程模拟平台进行了扩展预测模拟计算。

结果显示：停留时间对生物炭特性和燃气特性有较大影响。

在本实验范围内随着停留时间，增加生物炭产率降低，生物炭中固定碳含量升高，固定碳最高含量为72%时生物炭的产率为14%；燃气中CO、H2的含量也会随停留时间的增加而升高，燃气热值最高可达到4216kJ/（Nm3）。

关键词：生物质；炭气联产；停留时间；模拟计算中图分类号：TK62文献标识码：A文章编号：1003－188X（2015）05－0242－040引言生物质炭气联产技术是指以生物质为原料，在通入适量空气条件下反应获得燃气和生物炭两种产品的技术。

该技术提供了一种经济有效的方法将生物质转化为燃气和高附加值生物炭，以缓解能源危机和温室气体污染问题［1］。

生物质燃气可直接送入锅炉等用能设备燃烧利用；生物炭的品质因原料和操作条件不同而不同，高品质生物炭可加工成活性炭，低品质生物炭可用做烘烤炭［2］或作为炭基复合肥的原料。

流态化反应器因其床内温度场均匀、传热剧烈、易于实现连续生产及大型化［3］，是进行炭气联产的理想设备；但目前国内外研究较少，且多集中于实验室规模。

华中科技大学米铁等［4］在一台小型流化床实验台上对不同农林生物质废弃物热解特性进行了实验研究；天津大学王娜［5］在进料量为10kg/h的小型鼓泡式流化床热裂解反应系统上研究了不同热解终温对木屑热解产物收集率和特性的影响。

生物质炭化炉工作原理是将物料先经过气化炉燃烧，产生烟气，经过烟气净化系统顾虑出木焦油烟等气杂质后，将烟气传输进炭化炉进行燃烧，达到一定温度时，炭化炉添加需要炭化的物料，经过管道的传输，使物料在炭化炉内燃烧，有机物燃烧需要满足三点：热量、氧气和有机物，因为炭化炉内几乎是密闭空间，满足不了氧气的需求，使物料在炭化炉内部800度高温下，经过对炭化炉内部输送装置快慢的调整不会燃烧成灰，只会燃烧成炭。

在炭化炉内燃烧的物料所产生的烟气经过烟气净化的处理后，重新回到炭化炉内进行燃烧，使机器的热能连续运转，达到无烟、环保、连续的效果。

最后炭经过冷却机的输送，进行降温，使炭出来时温度只有50-80度，炭在出来后进行输送的过程中，因为炭充分接触空气，如果物料密度大，比较厚，虽然表面无明火，在物料内芯可能会有火星，也有可能会自燃。

需要加装雾状喷淋设备，对出来的炭进行二次降温，达到完全杜绝火源。

生物质可以用于热化学转化技术包括生物质气化、干馏、快速热解液化技术，可直接发电用。

炭化炉会自动分离排放木焦油和木醋酸，木焦油内所含有300余种化学元素，是一种重要的化工原料：防水,是造船工业油漆工业防腐耐高温的极佳材料，可用于化工医药原料及植物营养调节生长素，对植物有生长功效，杀虫极佳。

木醋酸可用与食品増香防腐剂，医用杀菌消炎和皮肤病方面的治疗。

生物质炭化炉多少钱一台呢，主要看客户用的材质，和机器的大小，卓功机械的生产的大中小，高、低温炭化炉，本炭化炉合理采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化，循环燃烧的先进技术。

即解决了普通炭化炉在炭化工程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济性，充分利用农林剩余物，使其变废为宝，减轻了我国林业资源供求紧张的矛盾，为绿化环境多做贡献连续生物质炭化炉优点1.此设备采用了智能控制系统节约了劳动力，迈向了高效/自动化/智能化发展2突破传统碳化设备不能连续碳化的难题智能连续上料|碳化|连续出碳新工艺3实现了碳/气/油/肥联产的生产工艺，解决了传统高能耗/污染大/效率低缺陷4 碳化过程中可自动收集焦油/木醋液及可燃气体等，实现再生能源高效利用生物质炭化炉组成部分：通过可燃气管道连接的炉体和可燃气处理部分组成，前者包括上层裂解室、中层半裂解半煅烧室、下层煅烧室及底层燃烧器等部件，后者则包括生物质气化炉、烟尘处理器、可燃气净化器、可燃气冷凝器及引风机等部件。

生物质气化电碳
生物质气化电碳技术是一种将生物质转化为高品位气体燃料和炭材料的方法。

这项技术利用生物质热解气化原理，通过高温、缺氧的条件下将生物质转化为燃气和炭材料。

燃气可以用于发电、供热等能源利用，而炭材料则可以用于制造活性炭、炭黑等工业用途。

生物质气化电碳技术的原理是将生物质原料置于高温条件下进行热解气化，产生的气体经过净化处理后可以得到高品位的燃气。

在气化过程中，生物质中的有机物在缺氧条件下被热解成可燃气体和炭材料。

这些气体主要包括氢气、一氧化碳、甲烷等，可用于能源利用。

生物质气化电碳技术的应用场景包括农村能源利用、生物质发电厂、城市固体废弃物处理等领域。

这项技术能够将废弃的生物质转化为有价值的能源和工业原料，具有较好的环保和经济价值。

总结来说，生物质气化电碳技术是一种将生物质转化为燃气和炭材料的方法，具有广泛的应用前景。

通过该技术的应用，可以实现废弃生物质的资源化利用，提高能源利用效率和环保效益。