作者:北票新能源
2016/9/21 11:49:09 我要投稿北極星固廢網訊:目前生物質已成為僅次於煤炭、石油、天然氣的第四大能源，約佔全球總能耗的14%。充分利用現代新技術，將生物質能進行轉換，對於建立可持續發展的能源體系，促進社會和經濟的發展以及改善生態環境具有重大意義。本文論述了利用熱化學轉化和生物化學轉化將生物質進行轉化利用的技術，介紹了利用這些新技術在生物質發電、製取乙醇、甲醇、氫氣、沼氣等燃料方面的應用前景。
新能源體系之：生物質轉化技術與應用研究進展
隨著人類對能源需求的不斷擴大，主要為人類提供能量的化石燃料資源正在迅速地減少，化石能源的過度開發利用帶來環境汙染和全球氣候異常的問題也日益突出。因此，尋找和開發新型可再生能源迫在眉睫。生物質能恰恰能滿足這些要求，因為它具有不斷的可再生性、對環境的友好性和能夠抑制全球氣候異常。生物質資源十分豐富，據估計，全球每年水、陸生物質產量約為目前全球總能耗量的6～10倍左右。
目前生物質已成為僅次於煤炭、石油、天然氣的第四大能源，約佔全球總能耗的14%。在發展中國家則更為突出，生物質能佔總能耗的35%。據預測，到2050年，生物質能用量將佔全球燃料直接用量的38%，發電量佔全球總電量的17%。因此，許多發達國家和一些發展中國家將生物質看作是對環境和社會有益的能源資源，加快了生物質能源的產品化進程。生物質轉化新技術主要是熱化學轉化和生物化學轉化。目前，中國的大部分農業廢棄物就地焚燒，導致資源浪費和環境汙染。因此，充分利用現代新技術，將生物質能進行轉換，對於建立可持續發展的能源體系，促進社會和經濟的發展以及改善生態環境具有重大意義。
1、生物質轉化技術
1.1生物質熱化學轉化技術
1.1.1生物質氣化技術
生物質氣化技術是通過熱化學反應，將固態生物質轉化為氣體燃料的過程。生物質氣化技術已有100多年的歷史。最初的氣化反應器產生於1883年，它以木炭為原料，氣化後的燃氣驅動內燃機，推動早期的汽車或農業排灌機械。生物質氣化技術的鼎盛時期出現在第2次世界大戰期間，當時幾乎所有的燃油都被用於戰爭，民用燃料匱乏。因此，德國大力發展了用於民用汽車的車載氣化器，並形成了與汽車發動機配套的完整技術。
二戰後隨著廉價優質的石油廣泛被使用，生物質氣化技術在較長時期內陷於停頓狀態。但第二次石油危機後，使得西方發達國家重新開始審視常規能源的不可再生性和分布不均勻性，出於對能源和環境戰略的考慮，紛紛投入大量人力物力，進行可再生能源的研究。作為一種重要的新能源技術，生物質氣化的研究重新活躍起來，各學科技術的滲透，使這一技術發展到新的高度。
按照使用介質的溫度差異，將生物質氣化分為常溫氣體氣化和高溫空氣氣化。常溫氣體氣化是氣化介質溫度相對較低的氣化反應，包括空氣氣化、氧氣氣化、水蒸氣氣化、水蒸氣—氧氣混和氣化和氫氣氣化。
通常常溫氣體氣化反應產氣熱值不高，熱效率較低，要產生高熱值的氣體，氣化條件將相對苛刻。高溫空氣氣化技術則克服了傳統的生物質氣化技術通常存在的氣化效率及燃氣熱值低，燃料利用範圍小，灰渣難於處理，易形成焦油苯酚等化合物的缺點。因此，國外許多國家開發了這種高溫空氣氣化技術。
高溫空氣氣化工藝流程為其氣化劑為1000℃以上的高溫空氣，空氣裡伴以10%～20%的水蒸氣，空氣過剩係數控制在0.3～0.5之間。高溫空氣氣化系統由氣化器、集渣器、餘熱鍋爐、燃氣淨化裝置等組成。
1000℃以上的空氣和10%～30%100℃的蒸氣混合。1000℃以上的混合氣體輸人氣化器。氣化器由泡化床區和厚而有間隙的卵石床區組成。通過控制低熱值燃料流量，使氣化器內空氣過剩係數保持在0.3～0.5之間。低過剩空氣係數使得泡化床區發生高溫空氣不完全燃燒，生成的燃氣和熔渣穿過卵石床進入集渣器。合成燃氣先經餘熱鍋爐釋放顯熱以產生氣化系統所需的蒸氣，再經淨化處理去除硫化氫、氯化氫和煙塵，最終的純淨燃氣供給熱能或電能發生系統。
投稿聯繫：0335-3030550 郵箱：huanbaowang#bjxmail.com（請將#換成@）
北極星環保網聲明：此資訊系轉載自北極星環保網合作媒體或網際網路其它網站，北極星環保網登載此文出於傳遞更多信息之目的，並不意味著贊同其觀點或證實其描述。文章內容僅供參考。