生物质热解与煤热解气化比较与现状

生物质与煤共热解特性研究摘要：选取一种典型生物质样品（棉秆），并将生物质样品与煤分别以1:9、3:7、5:5的质量比混合。

采用热重分析法，在相同升温速率下，对各样品进行热解实验，探讨了生物质与煤热解特性的差异以及它们共热解时生物质对煤热解过程的影响。

研究表明，生物质与煤的热解特性差异很大：生物质热解温度低，热解速度快，而煤相对热解速度慢，热解温度高；在生物质与煤混合热解时，总体热解特性分阶段呈现生物质和煤的热解特征；随混煤中生物质比例的增加，热解温度降低，热解速度变快。

关键词：热重分析生物质煤热解共热解随着人们越来越关注化石能源的使用对生态环境的不利影响，生物质能源的利用份额逐年上升[1]。

但是，由于生物质分布分散、能量密度低、收集运输和预处理费用高、热值低、水分大、转化利用需要外热源等缺点[2]，使得单独利用生物质燃料的设备容量较小、投资费用较高、系统独立性差和效率低。

为了使生物质在较短期内实现大规模有效利用，并具有商业竞争力，生物质与煤混合燃烧和转化技术在现阶段是一种低成本、大规模利用生物质能源的可选方案。

1 生物质能的转化生物质的利用转化方式主要有直接燃烧、热化学转化和生物转化[3]。

热化学转化是指高温下将生物质转化为其它形式能量的转化技术，包括气化(在气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下对生物质进行部分氧化而转化成气体燃料的过程)、热解(在没有气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下，单纯利用热使生物质中的有机物质等发生热分解从而脱除挥发性物质，常温下为液态或气态，并形成固态的半焦或焦炭的过程)和直接液化(在高温高压和催化剂作用下从生物质中提取液化石油等)；生物转化法是指生物质在微生物的发酵作用下产生沼气、酒精等能源产品。

固体生物质的热解及其进一步转化是开发利用生物质能的有效途径之一。

在生物质热化学转化过程中，热解是一个重要的环节。

生物质形态各异，组成多为木质素、纤维素等难降解有机物，与矿物燃料不同，因此生物质热解过程是一个复杂的过程，影响生物质热解的运行参数有终端温度、加热速率、压力和滞留时间等[4]。

生物质气化利用技术的研究现状及发展前景随着我国生态文明建设的不断推进，生物质能成为可再生的能源资源备受重视。

而生物质气化利用技术则是将生物质转化为高热值气体的重要方法，具有清洁环保、高效节能的特点，因此备受关注。

本文将就生物质气化利用技术的研究现状及发展前景进行探讨。

一、生物质气化利用技术的概念及分类生物质气化利用技术指的是利用生物质作为原料，在高温下进行热解反应，产生一种可用于发电、热供应和合成化学品的气体混合物。

根据热解过程和反应条件的不同，可以将生物质气化利用技术分为各种类型，如焦化、高温气化、湿式气化、微波气化等。

其中，焦化是最古老的一种生物质气化利用技术，适用于对生物质进行干馏后产生焦炭和气体的过程。

而高温气化则是指将生物质进行高温加热达到裂解的目的，从而使其分解为气体。

湿式气化则是将生物质与水蒸气一起加热，使之分解产生氢气、一氧化碳等气体。

微波气化是指在微波电场下，利用微波加热将生物质分解产生气体的过程。

二、生物质气化利用技术的研究现状（一）生物质气化反应的影响因素生物质气化利用技术的效果和产物种类，取决于许多因素，其中最重要的包括反应温度、反应压力、原料的物理性质和结构等。

研究要探索上述因素对反应的影响和相互作用，以寻找最佳的反应条件和提高反应效率。

（二）反应器的设计和优化反应器是进行生物质气化反应的核心，其设计和优化对反应效果有着决定性的影响。

当前，反应器的设计多以提高气化效率、增加产气量和降低污染物排放为目的，同时还要考虑生产成本和运营安全等因素。

反应器设计的创新和改进，将能使生物质气化利用技术更具经济和环保价值。

（三）催化剂的优化与应用催化剂对气化反应有很大的影响。

研究人员利用催化剂在气化反应中加速分解、增加反应温度和提高反应产物的选择性等效应，并已经取得了令人瞩目的成果。

当前，常用的催化剂主要包括氧化物、固体酸、碱催化剂和金属异构催化剂等，这些催化剂的优化和适用，将带动生物质气化利用技术的进一步发展和推广。

煤与生物质共热解工艺的研究进展摘要：热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径，是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。

将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法，两者混合热解不仅有助于降低CO2的排放量，还能有效地解决能源短缺和环境污染带来的问题。

文章综述了煤与生物质共热解技术的研究进展，系统地介绍了共热解过程中煤与生物质的相互作用以及热解温度、混合比例、滞留时间、升温速率、矿物质成分、物料粒径和热解反应器类型等因素对热解过程的影响，并对煤与生物质共热解技术的发展前景进行了展望。

前言工业革命以来，化石资源的过度开发带来了资源短缺、环境污染、温室效应和全球气候变化等一系列问题[1]。

我们必须要加快能源结构体系的调整，加快可再生能源的开发、利用，以及实现资源的分级转化与梯级利用。

生物质是一种重要的可再生资源，具有与化石燃料相似的一些特性，能够部分替代化石能源，维持环境碳平衡，并具有较低的硫含量[2]。

生物质的利用不仅可以充分发挥农林废弃物等资源的价值、降低化石燃料的消耗，还可以降低燃料燃烧过程中污染物的排放量[3]。

与燃烧相比，热解能够实现生物质资源的高效、清洁利用，煤炭与生物质都可以通过热解的方式得到焦炭、热解气和焦油，并进一步合成化工原料，提取化工中间体[4]。

目前，对于煤和生物质单独热解气化方面的研究比较多。

Frau Caterina利用Sotacarrrbo型小规模气化炉对褐煤和木屑分别进行气化实验，当气化原料的进料速率同为24kwh时，获得的两种粗合成气的产率分别为79.67kg/h和23.32kg/h，热值分别为5.14MJ/kg和7.49MJ/kg[5]。

Li利用新型热解反应器对废木屑进行热解试验，在填料速率为300kg/h，热解温度为500℃的工况下产物中焦油、合成气和焦炭的含量(质量分数)分别为52.5％，27％和20.5％[6]。

相比于单独热解.煤与生物质的共热解不仅可以减少CO2，SOx和NOx的排放，减少因厌氧发酵而产生的NH3，H2S、氨基化合物和挥发性有机酸等化学成分的释放.而且可以改善生物质资源自身水分含量高、热值低和密度低等不利于单独热解的问题。

浅析生物质热解气化的经济社会和环境效益[摘要] 生物质能的利用正在日益引起人们的关注，生物质热解气化是生物质能源转换的一种方式，被用作生产燃料气的普遍技术路线。

本文概述了目前国内生物质热解气化技术的现状，浅析了生物质热解气化的经济、社会和环境效益，认为大力发展生物质气化技术有着广阔的前景。

[关键词] 生物质热解气化经济评价社会、环境效益生物质，一切有生命的可以生长的有机物质的通称。

生物质能是指蕴藏在生物质中的能量。

现今世界，石油价格居高不下，能源、电力供应趋紧，而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果，因此，各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。

生物质热解气化技术是使生物质在控制氧含量条件下，通过高温热解气化将固体生物质转化成为主要含CO，H2，CH4，CnHm等可燃气体，用于工业发电、热电联产、液体燃料合成、居民集中供气、工业燃气锅炉、工业干燥和采暖供热等方面。

将各种生物质能转化成为高品位气体燃料、电力或蒸汽，已经受到国内外政府和专家的广泛重视。

一、我国生物质热解气化技术概况从80年代初开始，经过近20年的努力，我国生物质气化技术也日趋完善。

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。

目前，我国已进入实用阶段的生物质气化装置种类较多，用途广泛。

取得了良好的社会、经济效益。

我国已应用或商品化的生物质热解气化炉主要有以下几类：1.中国农业机械化科学研究院能源动力所的ND系列、HQ～280型生物质气化炉,以及10GF54生物质燃气柴油双燃料发电机组;2.山东能源研究所的XFL系列生物质气化炉系统;3.中科院广州能源研究所的GSQ～1100大型生物质气化系统和木粉循环流化床装置等。

近年来，已将煤气化技术引入到生物质气化方面来，如沸腾流化床技术可用在细粒状的生物质气化，克服了此类原料在固定床连续加料的困难，同时开发生物质流态化热化学转化制备生物燃气和固体产品综合利用的关键技术和设备，也被很多研究单位和高校重视，有关该项技术的实验研究也在进行中。

生物质气化及生物质与煤共气化技术的研发与应用摘要：总结了生物质原料的特点及生物质单独气化的缺点；介绍了国内外生物质气化技术及生物质与煤共气化技术的研发与应用现状；分析了在此领域国内外的发展趋势与前景；概括了开展生物质与煤共气化技术研发的意义。

生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等几大类。

与煤炭相比，生物质原料具有如下特点：①挥发分高而固定碳含量低。

煤炭的固定碳一般为60%左右；而生物质原料特别是秸秆类原料的固定碳在20%以下，挥发分却高达70%左右，是适合热解和气化的原料。

②原料中氧含量高，灰分含量低。

③热值明显低于煤炭，一般只相当于煤炭的1/2～2/3。

④低污染性。

一般生物质硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的SO2、NOx较低。

⑤可再生性。

因生物质生长过程中可吸收大气中的CO2，其CO2净排放量近似于零，可有效减少温室气体的排放。

⑥广泛的分布性。

生物质气化是生物质利用的重要途径之一。

生物质气化技术已有一百多年的发展历史，特别是近年来，对生物质气化技术的研究日趋活跃。

但生物质单独气化存在一些缺点。

首先，生物质的产生存在季节性，不能稳定供给；其次，由于生物质处理后形成的颗粒具有不规则性，在流化床气化炉内不易形成稳定的料层，需要添加一定量的惰性重组分床料如河砂、石英砂等；第三，生物质单独气化时生成较多的焦油，不仅降低了生物质的气化效率，而且对气化过程的稳定运行造成不利影响。

生物质与煤共气化不仅可以很好地弥补生物质单独气化的上述缺陷，同时在碳反应性、焦油形成和减少污染物排放等方面可能会发生协同作用。

1国外的研究与应用情况(1)生物质气化发电生物质气化及发电技术在发达国家已受到广泛重视，如美国、奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威和瑞典等国家生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。

美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位，美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平。

生物质热解技术的发展现状与趋势当今社会面临着严重的环境问题，能源资源的稀缺和污染问题越来越严重。

因此，使用可再生能源成为解决环境和能源问题的重要途径。

生物质能源作为一种可再生的资源，吸引了越来越多的关注。

生物质热解技术是将生物质转化为燃料和其他有用产品的一种重要方法。

本文将介绍生物质热解技术的现状和未来趋势。

一、生物质热解技术的发展历程生物质热解技术起始于19世纪末，当时用于制备木炭和燃料，并发展成为以木质素为原料的化工工业。

20世纪70年代，随着油价的不断上涨，研究人员开始将目光投向生物质能源，并发展出了新的热解技术，如快速热解和流化床热解等技术。

近年来，随着生物质能在能源和环境领域的不断应用，热解技术也得到了广泛的研究和应用。

二、生物质热解技术的原理及分类生物质热解是将生物质在高温条件下，通过热解反应，将其分解为固体、液体和气体三种组分的一种技术。

其中，固体产物包括生物质炭和灰，液体产物包括木质素油、醇和酸等化合物，气体产物主要是一氧化碳、二氧化碳和氨等气体。

根据生物质热解的反应条件，可将其分为缓慢热解和快速热解两种类型。

缓慢热解是在低温下进行的反应，主要产生生物质炭和液态产物，其中液态产物含有丰富的木质素化合物。

快速热解是在高温下进行的反应，主要产生气态产物，其中以一氧化碳和二氧化碳比例最高。

快速热解相比较缓慢热解，具有反应速度快、能耗低和产气率高的特点。

三、生物质热解技术的应用现状生物质热解技术的应用现状主要存在于两个方面：一是生产生物质炭和木质素油，用于能源开发和生物质化学制品生产；二是用于污水、垃圾和农业残留物等的处理，达到减少污染和资源再利用的目的。

生物质炭是生物质热解的重要产物之一，其具有高效的吸附性能和热值，被广泛用于农业、太阳能、污水处理、水质净化和园林等领域。

近年来，随着环保意识的不断加强，生物质炭的需求量逐年上升。

木质素油是生物质热解的另一种重要产物，其含有许多有机化学品，如酚、醇、甲醛、醛酮等，适用于制备各种化学品和生物质燃料。

生物质气化技术的研究现状1. 引言1.1 生物质气化技术的定义生物质气化技术是一种将生物质材料（如木材、秸秆、废弃农作物等）转化为燃气或液体燃料的技术。

通过高温、缺氧或氧气气化反应，生物质材料中的碳、氢、氧等元素被分解为气态产物，主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等。

这些气体可以用作燃料，用于发电、供热或作为化工原料。

生物质气化技术的定义涵盖了将生物质资源转化为可再生能源的过程，是一种环保、资源高效利用的能源转化技术。

与传统的生物质燃烧相比，气化技术更加高效、清洁，能够有效减少废弃物的排放和对环境的影响。

随着对可再生能源需求的增加和对传统能源依赖的减少，生物质气化技术逐渐受到重视。

它不仅可以有效利用农林等资源的废弃物，还可以减少对传统石油等化石能源的依赖，有助于推动能源结构转型，减少温室气体排放，实现可持续发展。

生物质气化技术在能源产业中具有重要的意义和巨大的发展潜力。

1.2 生物质气化技术的发展历程20世纪70年代开始，随着环境保护意识的提高和可再生能源的重要性日益凸显，生物质气化技术引起了广泛关注。

研究者们陆续提出了各种改进方案，探索更高效、更环保的生物质气化技术。

进入21世纪，随着能源问题愈发紧迫，生物质气化技术得到了更多的投入和支持。

各国开展了大量的研究项目，展开了合作交流，推动了生物质气化技术的快速发展。

目前，生物质气化技术已经实现了从实验室研究到工程应用的转变，为实现可持续能源发展做出了重要贡献。

2. 正文2.1 生物质气化技术的原理生物质气化技术的原理是指将生物质材料在高温、无氧或缺氧环境下进行热解反应，通过热化学反应将生物质材料转化为气态产物，主要包括合成气、甲烷等。

生物质气化过程主要包括干馏、气相反应和气相凝结三个阶段。

在干馏阶段，生物质材料首先被加热至较高温度，释放出挥发性有机物和灰分。

在气相反应阶段，挥发分子在高温环境下发生气相裂解和重组反应，生成气态产物。

在气相凝结阶段，气态产物冷却凝结，形成液体和固体产品。

煤和生物质共热解研究现状近几年，以煤炭和生物质为燃料的共热解（Co-pyrolysis）技术受到了越来越多的关注，它是一种通过煤炭和生物质共同热解来获得高品质石油和可再生能源的技术。

共热解技术可以实现煤炭和生物质之间的转化，从而极大地提高热解反应效率，减少能源消耗和污染环境。

自20世纪90年代以来，在全球范围内，许多研究者都在研究煤炭和生物质共热解的技术。

许多研究发现，将煤炭与生物质结合在一起可以产生更多的液体燃料，增加收益，并降低燃烧产生的污染物。

此外，研究者们还发现，生物质中的木素元素可以替换煤炭中的木素元素，使煤炭热解时产生的黑烟减少，降低烟气污染。

然而，尽管此类技术优势众多，但许多技术问题仍未得到解决，比如生物质和煤炭之间的气化不均衡性问题、热解反应中木素元素的替换和补充问题以及高温反应中烟气中有毒物质的抑制问题等。

为了解决这些技术难题，发达国家不断投入大量的资金和人力物力，在宏观层面对共热解技术进行研究开发，以及在微观尺度上对共热解反应机理进行深入研究。

同时，研究者们也就如何改善共热解技术的可控性和稳定性展开研究。

借助计算机模拟和实验技术，研究者们发现可以通过修改热解反应的温度、压力和物质比例等参数来改善共热解反应，并调节不同特定条件下热解时的反应性能、产物组成和热力学性质。

此外，在加工技术方面，研究者们设计了多种共热解装置来现复杂的反应，例如自动控制、循环流化床反应器、多元复合反应器、微细粉末研磨和超声波催化等。

其中，多元复合反应器技术最为成熟，它既可以用于实验室小规模研究，也可以应用于工业生产。

最后，由于共热解技术涉及到热物理和热化学反应，在综合运用控制理论和过程优化等技术的基础上，研究者们利用计算机确定了各种参数的最优值，有效地提高了共热解装置的效率。

综上所述，煤炭和生物质共热解技术是一门极具挑战性的学科，涉及到化学、物理、热力学等多方面的知识。

尽管仍有诸多技术难题未解决，但发达国家仍在投入大量资源探索此技术，未来共热解技术将成为一种替代燃料，成为节能环保的新热门。

============================== ==========生物质与煤混燃技术与现状赵明世1081170426热能08042010-10-24============================= =========生物质与煤混燃１生物质利用意义及现状①意义生物质作为燃料时，由于生物质在生长时消耗的ＣＯ：量相当于它燃烧时排放的ＣＯ：量，因此ＣＯ：排放量近似为零。

生物质的硫含量极低，基本上无硫化物排放。

生物质作为替代能源，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。

我国目前有工业锅炉约５０×１０４台，每年耗煤量约为全国产煤总量的１／３。

推广各种节能技术，提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩，且是能源工业者继续努力的方向。

但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。

燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低ＣＯ：排放、减轻环境污染的有效措施，而且与煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的ＳＯ：。

②现状生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。

我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国秸秆年产量约５．７×１０８ｔ／ａ，人畜粪便约３．８×１０８ｔ／ａ，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物）为１．７×１０８ｔ／ａ，还有工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约３×１０８ｔ／ａ。

我国一直以直接用生物质能为主，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅为２０％左右。

近年来，在一些经济发达的城市周边地区，农民大量使用优质高效燃料，用于炊事、取暖，而将秸秆直接放在农田焚烧，不仅浪费了能源，还污染了环境。

我国生物质资源结构疏松，能量密度低，仅是标准煤的１／２，且不易储运。

生物质快速热解技术的发展现状及未来产业化急需解决的问题发布时间：2013-4-13信息来源：大众科技（一）发展生物质能源的必要性能源资源是经济发展的基础。

仅从我国目前掌握的能源资源看，煤炭的剩余可采储量约为1100 亿吨，石油的剩余可采储量约为24 亿吨，天然气的剩余可采储量约为2 万亿立方米，其人均拥有量分别为世界人均水平的70%、10%和5%。

而随着我国经济快速发展和人民生活水平的提高，我国能源需求将持续增长。

据国家统计局初步测算，2007 年能源消费总量26.5 亿吨标准煤，比上年增长7.8%，其中煤炭消费量25.8亿吨，增长7.9%；原油消费量3.4 亿吨，增长6.3%；天然气消费量673 亿立方米，增长19.9%；石油进口量大幅度增长，2007 年进口原油1.63 亿吨，石油的对外依存度已接近50%。

因此，要解决好我国现在和未来能源供应问题，保证经济稳定可持续发展，除了转变经济增长方式，提高能源利用效率，还必须重视新能源的开发利用，增加能源供应方式和供应量。

按照“国家十一五科学技术发展规划”、“国家发改委能源十一五发展规划”的基本要求和发展思路，大力发展新的能源工业、调整能源结构、提高能源综合利用率已成为当务之急。

可再生能源是新能源工业的核心组成部分，是重点发展的方向领域，主要包括太阳能、生物质能、风能、水能、海洋能、地热能等。

其中太阳能、风能、水能、地热能等相关的利用技术已经获得重大突破，正在或已经形成相当规模的工业化装置，商业化运营也如火如荼；生物质能的综合利用是近年逐步发展起来的新兴能源产业，其中以生物柴油、燃料乙醇、生物质发电、沼气为代表的生物质能的综合利用项目，相关关键技术已得到解决，应用技术和商业化运作模式也日臻完善，为可再生能源的综合利用起到了很好的示范作用。

非粮化生物质能的综合利用，是发展可再生新型能源的发展方向。

我国非粮生物质能资源十分丰富，主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物(植物)、城市生活垃圾等。

煤与生物质共热解工艺的研究进展煤与生物质是两种不同的能源来源，分别具有不同的优势和劣势。

煤资源丰富，能够提供大量的热能，但同时也会造成环境污染。

生物质资源相对煤资源来说更加环保，具有可再生的优势，但其能量密度较低，需要大量的空间来储存。

因此，将煤与生物质共同利用是一种有前途的能源利用途径。

煤与生物质共热解工艺是一种将煤和生物质混合热解以获得能源的方法，并且可以同时减少环境污染。

煤和生物质的混合热解过程中，煤可以提供高温高压条件以促进生物质的热解，并且生物质可以在煤的热解过程中提供可再生能源，从而实现了两种能源的互补利用。

目前，煤与生物质共热解工艺已经成为了一种研究热点，并且取得了一些进展。

下面将从热解反应机理、工艺特点、热解产物、环境影响等四个方面介绍煤与生物质共热解工艺的研究进展。

一、热解反应机理煤的热解过程通常可以分为三个阶段：干馏、胺基酸转化和丙烯酸转化。

干馏是指煤在温度升高的过程中，挥发性物质从煤中逸出的过程。

胺基酸转化是指在煤的热解过程中，一些氨基酸被分解成小分子的气态产物。

丙烯酸转化是指在煤的热解过程中，氢、氧和碳等元素发生重组反应，生成丙烯酸等有机酸。

生物质的热解过程也可以分为三个阶段：水分蒸发、分解和炭化。

水分蒸发是指在生物质的热解过程中，水分首先被升温并逸出。

分解是指在生物质的热解过程中，碳水化合物分解成低分子量的有机化合物。

炭化是指在生物质的热解过程中，有机物从固态转化为炭黑。

煤与生物质共热解的机理主要包括交联聚合和物化反应两种。

交联聚合是指在煤和生物质的热解过程中，由于反应温度较高，碳骨架之间会发生交联反应，从而形成硬质材料。

物化反应是指在煤和生物质的热解过程中，大量的气态产物在高温高压下发生反应，从而形成液态和固态产物。

二、工艺特点煤与生物质共热解的工艺包括生物质和煤的共同热解、单独热解后的混合、煤、生物质和化学添加剂的一体化热解等方式。

其中，共同热解是较为常见的一种方式。

生物质能源利用技术的现状和发展趋势随着环境污染的日益严重和非可再生能源逐渐减少，人们开始寻找新的能源来源。

其中生物质能源逐渐成为一个备受关注的领域。

生物质能源指的是能够从动植物的有机体中提取的能源，包括生物质燃料、生物质气体、生物质液体和生物质固体等。

这其中最常见的是木材、农作物秸秆、生活废弃物等。

生物质能源还可以通过生物反应器等途径生产生物发酵制品，如乙醇和丙酮等。

一、生物质能源利用技术的现状生物质能源利用技术主要包括发酵、燃气化和燃烧三种形式。

在燃气化方面，包括间接燃气化和直接燃气化两种形式。

其中，直接液化和乙醇制氢等技术被广泛使用。

1. 燃气化技术燃气化利用生物质来生成可燃性气体，如甲烷、氢气和一氧化碳。

这种技术通常使用高温和高压的气化反应器，将生物质和其它氧化剂引入反应器，并加热至高温，生物质随后形成气体并产生可燃性气体。

这种技术可以用于发电和供暖以及工业生产。

2. 燃烧技术燃烧技术是将生物质直接燃烧成热和电能，可分为露天燃烧和配有炉窑设备的控制燃烧两种形式。

燃烧生物质可以用于发电、供暖、制造热水和生产化学品等。

3. 发酵技术发酵技术主要是利用微生物的代谢酸进行生物质发酵，这种反应生成了用于工业和家庭的燃料和化学品。

如乙醇燃料、丙酮燃料、乙酸和醋酸等。

二、生物质能源利用技术的发展趋势1. 升级现有技术随着环保方向主流趋势的发展，人们开始更加注重生物质能源技术的升级，以减少空气污染。

因此，目前的燃气化和燃烧技术正在不断改进中，以减少或消除气溶胶和NOX的排放量。

2. 开发新型技术生物质能源领域还存在许多未解决的问题，比如如何有效地合理生产、储存和运输。

针对这些问题，人们开始开发新型技术以提高效率和解决问题。

如微生境反应器生产生物液体、生物气体技术等。

3. 与其它领域的结合生物质能源技术还可以和其它领域结合，如通过与诸如植物培育和界面科学等领域的结合，开发高效的生态系统。

还可以研究、利用和改进微生物以提高生物质制备的效率和产品质量。

煤与生物质共热解的研究进展1研究背景目前，国内外对单独的煤或生物质热解气化研究都相对比较成熟，由于煤是由生物质经几千万年以上转换而得来的，研究表明，生物质特性和利用方式与煤炭有很大的相似性。

如果能将两者热解过程有效地结合起来，实现生物质与煤的共热解，势必能扬长避短，得到更好的效果。

热解是生物质与煤利用技术中具有共性的重要问题。

煤在500°C热解产物以焦炭为主；在500~650°C快速热解产物以焦油或生物油为主；在800~1100°C以可燃气为主。

影响生物质与煤热解过程及产物的因素有：①生物质或煤的物料特性；②热解终温的高低；③升温速率的快慢。

生物质与煤的混合共热解，既能克服生物质能量密度低的问题，又能发挥生物质本身的特点，实现高附加值化工产品的富集。

在对煤与生物质的热解研究中，目前对于催化热解机理，升温速率影响，混烧方式以及反应动力学进行了较多的研究，其中对于二者的混合共热解成为重要课题。

2生物质与煤共热解特性及动力学研究目前，国内外对生物质与煤共热解研究主要在于二者的协同作用。

对于协同作用问题，主要存在两种观点：一种认为生物质与煤共热解时存在协同作用；另一种是二者不存在协同作用2.1 单独生物质和煤的热失重曲线比较.图2-1[1]比较了生物质和煤的热失重曲线，可以看出，煤和生物质的DTG 曲线图中都出现了两个峰，也即脱水峰和脱挥发分峰。

在50~200℃的低温阶段，煤和生物质都出现不同程度的脱水峰，这是由于煤和生物质本身都含有水分所致，物料所含水分越高，该段TG 曲线变化越明显。

随着热解温度的上升，煤和生物质进入热解主要失重阶段。

此段生物质的失重率急剧增大，且生物质的总热解转化率明显高于煤，这与两者的组成成分和分子结构有关。

由于生物质与煤组成结构不同，其热解过程也大不相同。

生物质是由纤维素、半纤维素以及木质素通过相对较弱的醚键(R-O-R)结合，其结合键能较小(380～420kJ/mol)，在较低的热解温度下就断裂。

煤和生物质共热解研究现状
近年来，随着环境污染及能源危机日益严峻，许多国家都在积极研究如何利用可再生能源，以改善环境、节省能源并减少污染。

其中，可再生的生物质能源是目前主要的可再生能源之一。

煤作为一种传统的能源，是世界上使用最广泛的能源之一，也是全球能源结构的重要组成部分。

因此，最近，研究人员着眼于煤与生物质共热解技术，以改善煤的热利用效率，提高热解产物组成的绿色性，增加能量转换效率，减少污染等。

研究表明，煤与生物质共热解技术可以更有效地利用煤，改善热利用效率，减少气态污染物的释放，同时还可以降低PM的排放量。

此外，煤与生物质共热解技术还可以有效地提高热解产物组成的绿色性，提高能量转换效率，减少污染，同时还可以更有效地利用煤炭。

尽管煤与生物质共热解技术取得了一定的成功，但仍存在许多技术难题，如负荷不均衡、混合物燃烧不完全、控制困难等，这些技术难题阻碍了该技术的发展。

因此，为了确保煤与生物质共热解技术可以取得更大的成功，我们需要进一步的研究和改进，以解决这些技术难题，提高热利用效率，
改善热解产物组成的绿色性，增加能量转换效率，减少污染等。

煤与生物质共热解技术可以更有效地利用煤，改善热利用效率，减少污染，改善环境，节省能源，但仍需要面临许多技术难题，需要进一步研究和改进才能发挥技术的最大作用。

生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可燃气体的技术，是一种可再生能源利用的重要途径。

随着能源危机和环境污染问题的日益突出，生物质气化技术的研究也日益受到人们的关注。

本文将从生物质气化技术的基本原理、研究现状和发展趋势等方面进行介绍。

生物质气化技术的基本原理是利用高温和缺氧条件下，通过生物质原料的热解和气化反应，将其转化为一种混合气体，包括一氧化碳、氢气和一些轻烃类物质。

这种混合气体通常被称为生物质气或合成气，可以作为燃料用于发电、加热或制造化工产品。

生物质气化技术相比于直接燃烧生物质具有更高的能量利用率和更低的污染排放，因此备受人们关注。

目前，生物质气化技术已经取得了一些重要的研究进展。

在生物质气化反应机理方面，学者们通过实验和理论模拟等手段，深入研究了生物质原料在高温下的热解和气化过程，为生物质气化工艺的优化设计提供了理论基础。

在生物质气化工艺方面，研究人员通过不断改进反应装置和操作条件，提高了生物质气化的生产效率和稳定性。

在生物质气化产物利用方面，一些新的合成气体利用技术被提出，并取得了一些实际应用效果。

生物质气化技术仍然面临着一些挑战和难点。

生物质气化反应的高温和缺氧条件给反应装置和材料的选用带来了一定的技术难度，需要耐高温、耐腐蚀的材料。

生物质原料的成分复杂性和不均匀性使得气化反应的控制和优化设计变得更加困难。

生物质气化产生的合成气体中含有一定量的固体颗粒和一些有害气体，对气体净化和能量利用提出了更高的要求。

为了克服这些难点，目前生物质气化技术的研究重点主要集中在以下几个方面。

首先是提高气化反应的稳定性和控制性，优化气化反应装置和操作条件，提高生物质气化的产气率和气体质量。

其次是加强生物质气化产物的利用研究，开发高效的合成气体利用技术，提高合成气能的利用效率和环保性。

还需要加强生物质气化技术与其他能源技术的整合研究，提高生物质能源的整体利用效率。

生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质材料转化为可燃气体的技术，它是一种重要的可再生能源利用方式，可以有效地利用农林废弃物和城市垃圾等可再生资源，具有广阔的应用前景。

随着能源问题的日益严重和环境污染的日益加剧，生物质气化技术越来越受到人们的重视和关注。

本文将对生物质气化技术的研究现状进行分析和总结，以期为相关研究提供一定的参考价值。

一、生物质气化技术的原理生物质气化技术是通过热解、气化和催化等过程将生物质材料转化为可燃气体。

在气化过程中，生物质经过高温热解生成一系列气体产物，主要包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化氮等。

生物质气化的主要原理是通过铁、镍等金属氧化物的还原反应，将生物质中的碳、氢等元素转化为可燃气体，同时生成一定量的焦炭和灰渣。

生物质气化技术具有高能效、低污染、资源广泛等优点，因此备受关注。

1. 研究内容近年来，国内外对生物质气化技术进行了广泛而深入的研究。

在生物质气化技术的研究内容方面，主要包括气化过程的动力学研究、气化反应机理的研究、催化剂的研究、气化设备的改进等方面。

气化反应机理的研究对于提高气化效率和减少气化参数对环境的影响具有重要意义。

研究人员还对生物质气化过程中的焦炭生成机理进行了深入探讨，以期减少焦炭生成对气化设备的影响，提高资源利用率。

2. 技术改进在生物质气化技术的研究中，技术改进是一个重要的方向。

研究人员通过改进气化反应器结构和提高气化温度，有效地提高了气化效率和气化产气的热值。

通过引入先进的气化设备，如旋转流化床气化技术、离心气化技术等，使得生物质气化技术在规模化应用中更加灵活和高效。

研究人员还进行了生物质气化过程中的气体清洁技术研究，以期减少气化产气中的一氧化碳、烟尘等有害气体的排放，保护环境。

3. 材料选择生物质气化技术的研究中，材料选择是一个重要的环节。

近年来，研究人员广泛地开展了各种生物质材料的气化性能研究，以期找到更适合气化利用的生物质材料。

生物质热解研究现状与展望摘要：主要论述了生物质热解技术的原理、热解反应过程、热解工艺类型及影响因素。

在分析国内外发展现状的基础上，提出生物质热解技术主要存在的不足，对生物质热解技术的发展前景进行了展望。

关键词：生物质热解；研究进展；发展现状；展望0 引言通过生物质能转换技术可高效地利用生物质能源，生产各种清洁能源和化工产品，从而减少人类对于化石能源的依赖，减轻化石能源消费给环境造成的污染。

目前，世界各国尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以保护本国的矿物能源资源，为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

生物质热解是指生物质在没有氧化剂（空气、氧气、水蒸气等）存在或只提供有限氧的条件下，加热到逾500℃，通过热化学反应将生物质大分子物质（木质素、纤维素和半纤维素）分解成较小分子的燃料物质（固态炭、可燃气、生物油）的热化学转化技术方法。

生物质热解的燃料能源转化率可达95.5%，最大限度的将生物质能量转化为能源产品，物尽其用，而热解也是燃烧和气化必不可少的初始阶段[1]。

1 热解技术原理1.1 热解原理从化学反应的角度对其进行分析，生物质在热解过程中发生了复杂的热化学反应，包括分子键断裂、异构化和小分子聚合等反应。

木材、林业废弃物和农作物废弃物等的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。

热重分析结果表明，纤维素在52℃时开始热解，随着温度的升高，热解反应速度加快，到350～370℃时，分解为低分子产物，其热解过程为：(C6H10O5)n→nC6H10O5C6H10O5→H2O+2CH3-CO-CHOCH3-CO-CHO+H2→CH3-CO-CH2OHCH3-CO-CH2OH+H2→CH3-CHOH-CH2+H2O半纤维素结构上带有支链，是木材中最不稳定的组分，在225～325℃分解，比纤维素更易热分解，其热解机理与纤维素相似[2]。

从物质迁移、能量传递的角度对其进行分析，在生物质热解过程中，热量首先传递到颗粒表面，再由表面传到颗粒内部。