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燃气气源与加工利用生物质气化技术研究现状与发展陈冠益, 高文学, 颜蓓蓓, 贾佳妮(天津大学环境科学与工程学院,天津300072)摘 要: 综述了生物质气化技术的分类、气化炉特点、气化性能影响因素及评价指标。
介绍了生物质气化技术在国内外的发展现状,阐明了生物质气化技术需要解决的问题,提出了我国生物质气化技术的发展方向。
关键词: 生物质气化; 气化炉; 气化性能; 影响因素; 评价指标; 发展方向中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1000-4416(2006)07-0020-07Present R esearch Status and D evelop m ent of B i o massG asificati on Technol ogiesCHEN Guan y,i GAO W en xue, YAN Be i be,i JI A Jia n i (S chool of Environm ent Science&Technology,T ianjin University,T ianjin300072,China)Abst ract: The c lassification of b i o m ass gasificati o n techno log ies,the characteristics o f gasifiers, the infl u encing factors of gasification perfo r m ance and the evaluati n g i n d icator are rev ie w ed.The presen t deve l o p m ent status o f bio m ass gasificati o n technolog ies at ho m e and abroad is i n tr oduced,the proble m s that should be so l v ed for bio m ass gasification technolog ies are descri b ed,and the deve l o pm ent d irecti o n o f b io m ass gasification technolog ies in Ch i n a is put for w ard.K ey w ords: bio m ass gasification; gasifier; gasificati o n perfor m ance; i n fluenc i n g factor; e va l u ating i n d icator; developm ent d irecti o n1 生物质气化原理与工艺1.1 生物质气化原理生物质气化是指生物质原料(薪柴、锯末、麦秸、稻草等)压制成型或经简单的破碎加工处理后,在欠氧条件下,送入气化炉中进行气化裂解,得到可燃气体并进行净化处理而获得产品气的过程。
生物燃料的前景与挑战随着全球能源需求的不断增长和气候变化问题日益严重，生物燃料作为一种可再生能源，备受关注。
它不仅能够替代传统化石燃料，减少温室气体排放，还具有促进农业发展、增加就业机会等多重益处。
然而，生物燃料的发展并非一帆风顺，目前面临着许多挑战。
本文将深入探讨生物燃料的前景与挑战。
生物燃料的定义与类型生物燃料是指通过生物质（如植物、动物、微生物等）转化而来的能量源，主要包括生物乙醇、生物柴油、生物气等。
根据其来源和生产过程的不同，生物燃料可分为以下几类：第一代生物燃料：主要以食品作物为原料，如玉米、甘蔗和大豆等。
其生产技术成熟，已经在许多国家得到应用。
但由于其竞争粮食资源，容易引发食品价格上涨和粮食危机。
第二代生物燃料：利用非食品作物、农业废弃物或木材等为原料，技术上更加复杂但更具可持续性。
例如，利用秸秆、木屑等材料进行发酵产业链生产生物乙醇。
第三代生物燃料：基于藻类等微生物生产，可在不占用农业土地的情况下生产高效能的燃料。
虽然目前处于研发阶段，但具有极大潜力。
生物燃料的发展前景应对气候变化气候变化已成为全球面临的一个重大挑战。
依靠化石燃料释放大量二氧化碳和其他温室气体，而生物燃料在其生命周期中能够有效吸收二氧化碳，因此，在减少温室气体方面具有重要作用。
能源安全随着国际形势的复杂变化，各国都在寻求能源安全。
利用本土资源生产生物燃料，可以降低对进口化石燃料的依赖，提高能源独立性。
经济发展与就业机会生物燃料产业的发展不仅可以推动农业发展，还能创造大量就业机会。
在农村地区，通过发展生物质能源，农民能够获得新的收入来源，并促进地方经济增长。
科技进步带来的新机遇随着科学技术的不断进步，特别是基因工程与合成生物学的发展，为传统的生物燃料生产提供了新的方法。
例如，可以通过基因编辑提高作物产量或增强微生物的发酵效果，使得生产效率和经济效益显著提高。
生物燃料面临的挑战尽管生物燃料发展前景广阔，但也必须正视其面临的一系列挑战：资源竞争第一代生物燃料利用以粮食作物为原材料，这直接导致了粮食供应的紧张和价格上涨的问题。
广州大学固体废物处理课程学术论文班级给排122姓名谭健荣学号 1216400051指导老师方茜农业固废资源化利用新技术摘要：农业固废资源合理利用，不仅对减少环境污染、改善农村生态环境、发展农业循环经济具有十分重要的意义，而且在世界能源日益枯竭的情况下，农业固废资源化利用技术的研究也将对人类的生存产生重大影响。
本文主要简述了我国农业固废资源的概况，以及国内外农业废弃物资源化利用技术的研究进展和应用情况，针对农业废弃物资源化利用的发展趋势，提出我国农业废弃物资源化利用的对策措施。
关键词：农业固废物；集储装备；堆肥；干法厌氧发酵；资源化利用；发展趋势；对策措施。
目录引言 (4)1、我国农业废弃物资源概况 (4)1.1植物类 (4)1.2动物类 (4)1.3加工类 (4)2、国内外农业废弃物资源化利用技术研究进展 (5)2.1集储装备技术 (5)2.2微生物强化堆肥技术 (5)2.3干法厌氧发酵技术 (5)2.4纤维素乙醇生产技术 (6)3、农业废弃物资源化利用的发展趋势 (8)3.1研究目标趋于综合性 (8)3.2研究手段趋于多元性 (8)3.3研发方式趋于技术升级与系统集成 (8)3.4研发技术趋于机械化、规模化、专业化 (8)4、我国农业废弃物资源化利用的对策措施 (8)4.1加大宣传力度 (8)4.2建立农业废弃物资源的监控系统 (8)4.3提供政策和资金支持 (8)4.4加强科学技术支撑 (8)4.5加强产学研的战略合作 (8)4.6探索发展模式 (9)参考文献 (9)引言在我国，生态环境恶化、资源高耗型生产已成为社会经济发展的基本形式，尤其是现代农业集约化和规模化的发展，打破了传统农业中废弃物的循环利用环节，造成农业废弃物的大量积累，进而产生较为严重的环境问题和资源浪费问题。
实践表明，农业废弃物的资源化利用和无害化处理，是控制污染、改善环境、发展循环经济、实现农业可持续发展的有效途径。
本文对国内外农业废弃物资源化利用技术和发展趋势进行了探讨。
生物能源的未来趋势随着全球对可再生能源需求的增加，生物能源逐渐成为将化石燃料转变为更可持续能源的关键一环。
生物能源，作为一种利用生物质的能源形式，包括农业废弃物、林业残余物、动物粪便和特定作物等，具有广泛的应用潜力。
通过技术创新、政策支持和市场需求，生物能源将在未来的发展中展现出更加多样化和可持续的趋势。
一、生物能源的现状与发展背景在过去的几十年里，全球面临着严峻的环境问题与资源短缺，其中包括温室气体排放、空气污染以及化石燃料的逐渐枯竭。
为了缓解这些问题，各国纷纷追求更加清洁、可再生的能源形式。
在这样的背景下，生物能源应运而生，并逐渐受到重视。
生物质能是一种相对传统但却有效的可再生资源。
它可以被转化为生物燃料、生物电、热能等多种形态，不仅能降低碳排放，还能够促进循环经济的发展。
根据国际可再生能源署（IRENA）的数据，2019年全球生物质能发电能力已达到1260吉瓦，占可再生能源总发电能力的近一成。
二、生物能源的技术创新生物能源的发展离不开技术进步。
现代科学技术为生物质能的提取、转化及利用提供了新思路。
1. 高效转化技术当前，生物质转化技术主要包括热化学转化（如气化、焚烧）、生物化学转化（如发酵）及物理法提取（如压榨）。
随着研究深入，高效转化技术不断涌现。
例如，先进的气化技术可以将木屑、稻草等农业废弃物在缺氧条件下加热，从而转化为合成气，再进一步制成甲醇及氢气。
2. 新型原料开发未来，开发新型原料将是推动生物能产业发展的一个重要方向。
目前获取柴油和汽油的主要原料是粮食作物，如玉米、大豆等，这在一定程度上影响了全球粮食安全。
因此，通过选择非粮食类材料（如木质纤维素、生物废弃物等）或开发新型能源作物（如油菜、藻类等）来确保粮食供应则显得尤为重要。
3. 微生物发酵技术微生物发酵是一种成熟且经济有效的利用生物质方式。
未来，通过合成生物学手段，可以设计和优化微生物，实现对某些特定底物的高效发酵。
这不仅能够降低生产成本，还能提高产品产量和纯度。
稻草秸秆压块（棒）燃料的生产可行性报告随着科学技术的不断发展和环境保护的日益重视，使用秸秆压块机生产的生物质燃料棒越来越受到政府的关注。
能源问题是影响社会经济发展的决定性因素之一，解决能源问题就解决了经济发展的动力问题。
我国的常规能源供应紧张已严重影响了社会经济的快速发展，而且化石能源大规模的集中使用，释放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物质，给人类的生存环境造成了严重危害。
为此国家颁布了《可再生能源法》，大力加强可再生能源技术的开发研究，生物质能源作为第四大资源，在可再生能源中占有重要地位。
开发生物质能源既可以补充常规能源的短缺，同时具有重大的环境效益。
同其他生物质能源技术相比较，生物质压块燃料技术更容易实现大规模生产和使用，使用生物质压块燃料的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。
所以，利用秸秆压块机设备生产生物质压块燃料项目符合国家产业政策，具有较好的经济效益和社会效益。
2005年以来国家相继出台一系列政策法规，利用财政补贴，把发展生物质能源作为重点支持领域与鼓励发展的范围。
生物质燃料的规模化生产符合我国能源相关政策要求。
一、生物质压块燃料项目简介采用农作物秸秆、木屑、树枝树条等农业废弃物作为原料，通过专用的设备经过粉碎、烘干、冲压处理等工艺，压缩成一种直径为7－80毫米，长度为10－150毫米的固体生物质燃料，成型后的生物质燃料体积小、比重大、耐燃烧，便于储存和运输，体积仅相当于原秸秆的1/30，其密度为0.9-1.4T/m3，热值可达到3500-5500大卡，挥发分高于70％，固定碳低于15％，硫低于0.2％。
由于植物在生长过程中通过光合作用吸收CO2，因此可以认为秸秆燃烧时温室气体CO2排放量为零。
可以代替木柴、原煤、液化气等，广泛用于生活炉灶、取暖炉灶、热水（蒸汽）锅炉、生物质电厂、城市采暖、供热以及宾馆、饭店、洗浴等，可满足不同客户的需求。
二、资源和市场分析我市粮食是农业主产业，粮田面积主要分布在东片乡镇，稻草收购量可达2.5万吨以上，西片乡镇约1.5万吨左右。
生物质能源的应用前景及技术进展摘要：生物质能源是可再生能源的组成部分。
生物质能源的开发利用为能源和生态问题的解决提供了一条新的思路。
为此,对近年来国内外生物质能源利用技术的实际应用前景和最近的研究进展进行了综述。
关键词：生物质能源；利用技术；应用前景；研究进展随着社会经济的飞速发展，人类对能源的需求趋势也随之改变。
生物质能源因其具有资源丰富、可再生、低污染等优点，使得其在人类生活和社会活动中的价值不断提高。
据报道，生物质能已上升为仅次于化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%。
与传统的直接燃烧方式相比，现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料，为人类生产、生活提供电力、交通燃料、热能、燃气等终端能源产品。
目前，生物质能作为一种可再生的低碳能源，具有巨大的发展潜力。
针对现代生物质能源利用技术的开发和研究，对替代或部分替代化石能源，保护生态环境，实现再生资源的合理利用及人类社会的可持续发展意义重大。
1生物质与生物质能源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1400～1 800Gt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：①生物质能资源分布十分广泛，远比石油丰富，且可不断再生；②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；③开发生物质能源资源，可以促进经济发展，提高就业时机；具有经济与社会双重效益；④在贫瘠或被侵蚀的土地上种植能源作物或植被，可以改进土壤、改善生态环境、提高土地的利用程度；⑤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，利于环境保护。
生物质颗粒燃料生物质燃料由秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等以与“三剩物〞经过加工产生的块状环保新能源。
生物质颗粒的直径一般为6~10毫米。
根据瑞典的以与欧盟的生物质颗粒分类标准，假设以其中间分类值为例，那么可以将生物质颗粒大致上描述为以下特性：生物质颗粒的直径一般为6~8毫米，长度为其直径的4~5倍，破碎率小于1.5%~2.0%，干基含水量小于10%~15%，灰分含量小于1.5%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。
假设使用添加剂，那么应为农林产物，并且应标明使用的种类和数量。
欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值，但要求销售商应予以标注。
生物质颗粒燃料多为稻壳、花生壳、油茶壳、棉籽壳，直径6~8毫米，长度直径的4~5倍宽度0.5cm目录1根本特性2背景资料3优势4推广问题5问题解决6技术参数一、生物质颗粒燃料根本特性根据瑞典的以与欧盟的生物质颗粒分类标准，假设以其中间分类值为例，那么可以将生物质颗粒大致上描述为以下特性：生物质颗粒的直径一般为6~10毫米，长度为其直径的4~5倍，破碎率小于1.5%~2.0%，干基含水量小于15%，灰分含量小于2%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。
假设使用添加剂，那么应为农林产物，并且应标明使用的种类和数量。
欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值，但要求销售商应予以标注。
瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。
二、生物质颗粒燃料背景资料生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。
许多国家都制定了相应开发研究计划，如日本的计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等，其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。
国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比拟，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。
使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。
生物质能的开发与利用摘要生物能源——又称生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式，即以生物为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式随着社会的发展和技术的进步，人类对能源的需求越来越高，但是地球化石资源的储存量却在逐渐降低，同时，生态环境也不断恶化。
这些都迫使全球能源结构必须进行战略性调整，开发新的能源。
生物能源由于其可再生性，它的发展不仅可以从根本上解决能源危机，而且还能改善日益恶化的环境，振兴低碳经济需要发展生物质燃料,我国拥有开发和发展生物燃料的雄厚潜力。
站在保障国家能源安全和发展低碳经济的战略高度,为充分满足国民经济高速、持续发展对新型能源日益增长的需求,我国必须大力加快发展生物质能源,使之成为替代化石能源的重要新能源,开拓低碳经济的广阔路径。
本文阐述了当前我国生物能源的主要种类，生物能源的生产技术研究现状及生物能源在我国的发展现状，并展望了生物能源的发展前景关键字：生物能源;低碳经济;能源安全前言近年来，石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视。
其中，生物能源作为目前可直接利用、能较大规模生产并替代运输燃料的能源产品之一，已成为可再生能源发展的重点。
但是，一些地方出现的一哄而上发展生物能源的倾向令人担忧。
因此，对发展生物能源进行全面、客观的评估，显得尤为重要。
严峻的情势特别是上世纪70年代世界石油危机爆发的巨响,使人类猛然惊醒,不得不开始反思和纠正自身不科学地利用能源的行为。
在深刻反思贪婪性消耗能源行为而觉醒的基础上,及时把发展新能源、节约能源、保障能源安全和可持续发展置于经济社会发展的战略地位,建立健全起符合本国实际需要的能源安全保障体系。
就我国而言,确保为13亿人口提供安全的、低成本的、“环境友好型”新能源。
生物质热解制取生物油的研究进展摘要：文章介绍了国内外生物质热解的发展现状与趋势，概述了我国生物质热解制取生物油的潜力。
文章对生物质热解制取生物油进行了展望，并指出了生物质热解制取生物油的发展战略。
关键词：生物质热解生物油一、引言维持现代文明社会正常运转的主要能源来自石油、煤和天然气。
然而，这些化石燃料的广泛使用造成了严重环境污染和温室效应。
为了保护环境，实现温室气体减排，缓解能源供需的紧张状况，世界各国均在加紧开发包括生物质能在内的各种可再生能源。
我国农林废弃资源丰富，直接燃烧对环境污染大。
利用生物质热解技术原理可以将麦秸秆、玉米杆、谷壳等废气生物质转化为生物油。
生物油是一种褐色液体，热值约为15MJ/kg，能够用于工业锅炉或窑炉燃烧供热，也可用于涡轮机或透平中燃烧发电。
生物油经过品质提升后（如催化加氢、催化裂解和气化-费托合成），可以转化为汽油或柴油。
该文主要对生物质热解液化研究进展进行介绍，综述了这类可再生资源的利用现状、潜力及今后发展的方向。
二、国内外生物质热解研究现状20 世纪70年代的石油危机，世界各国纷纷寻求可替代化石能源的可再生能源，“生物质”渐渐引起人们的注意，因此对生物质的研究由此开始，尤其是对生物质热解的研究更是引起广大研究者的重视。
上世纪80年代早期，北美首先开展了热解技术的研究工作。
此后，世界各国先后建立了多种热解装置和相关工艺路线，力图实现热解技术的产业化。
生物质快速热解技术是生物质利用的重要途径，许多研究者用闪解来增加热解的液体产物和气体产物。
任铮伟等[1]在最大进料速率为5kg/h的快速裂解流化床内进行了快速热解生物质制取液体燃料的研究。
反应在常压和420～525℃温度范围内进行，以木屑为原料，CO2 为流化气，石英沙为传热介质，最大液体质量产率达到70%。
戴先文等[2]以木屑为原料，氮气为流化气，采用石英沙作为传热介质，在循环流化床中进行快速热解实验。
当温度为550℃，木屑粒径0.38mm，停留时间0.8s时，液体质量产率为63%。
