化工企业废渣再生利用研究
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生物质气化手艺面临的挑战及手艺选择
凯利环境
泉源:中国新能源网
2015/8/19 10:28:24 我要投稿
所属频道: 固废处置 关键词:生涯垃圾 生物质气化 生态环境
凯利环境整体:生物质气化可实现低品位生物质能的深层次行使，差异区域、差异行业有差异的能源需求和产业结构，应合理选择生物质气化手艺。固定床气化手艺针对的是中小规模应用，该手艺存在的问题包罗焦油含量高、规模小、机械化和自动化水平较低、发电效率低等。流化床气化手艺针对的是中等及以上规模应用，现在需要解决的问题是热效率低，发电效率低，需要开发高气化效率和无焦油的燃气型气化炉、低热值燃气轮机、高效燃气净化系统，以便接纳BIGCC手艺。沼气手艺是一项生物质综合高效清洁行使的多联产工艺，现在急需开发高效高浓度厌氧消化的沼气发酵工艺和配套的集成装备，培育和筛选高效沼气发酵微生物菌群，简化沼气净化工序，解决沼液、沼渣的行使难题等。生物质快速热解手艺是一种高温处置历程，其最大的优点是产物生物油易于储存运输，不存在产物规模和消费的地域限制问题。从工艺特点、经济效益和规模化生产来看，沼气手艺更适合处置高含水的养殖业粪便，快速热解手艺更适合农作物秸秆的规模化转化，燃气型气化手艺更适合社区生涯垃圾和农林产物加工废弃物的处置。
1前言
生物质漫衍普遍、数目伟大，是主要的可再生能源，在天下能源安全和碳减排中都将起到至关主要的作用。相对于其他含碳能源，生物质存在能量密度低、漫衍分散度高、网络运输难题以及难以大规模集中处置等不足。由于完全照搬石油炼制、煤化工和天然气行使的手艺思绪举行生物质能的行使和转化，造成现有大多数装置效率低、效益低，并存在二次污染，相关企业规模小、效益差，甚至必须依赖政策津贴才气生计。若何高效合理行使和转化生物质能，使其可与其他能源相竞争，成为国内外生物质能研究者和生产者面临的挑战。
气化手艺是生物质能高效行使的主要方式之一，但由于难以像煤、石油和天然气化工那样容易实现大规模化，以是气化气只能用作能源，不宜作为C1化工的合成质料。气化使低能量密度的生物质从固态转化为可燃气体，相对直接燃烧具有燃烧稳固、热效率高、污染低等优点，尤其是PM2.5指数低。凭证气化转化率可分为部门气化和完全气化，部门气化包罗沼气发酵手艺、热化学热解手艺、高压液化(直接液化)手艺;完全气化包罗热化学气化手艺，即通常所说的生物质气化。以气化方式实现低品位生物质能的深层次行使，削减矿物燃料消耗量，对提高农村生涯水平、改善生态环境、保障国家能源安全等具有主要意义。
2生物质完全气化手艺面临的挑战
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生物质热化学气化手艺是以生物质为质料，以氧气(空气、富氧性气体或纯氧等)、水蒸气或氢气等为气化剂，在高温条件下通过热化学反应将生物质转化为可燃气体的历程。现在凭证气化炉的差异，主要有固定床气化手艺和流化床气化手艺。气化手艺可将低品位的固体生物质完全转化为高品位的可燃气体，从而普遍应用于工农业生产的各个领域，如现在的集中供气、供热和发电，以及研究中的费托合成甲醇和乙醇品级二代生物燃料。
2.1固定床气化手艺
固定床气化是现在天下上应用最广、成熟度最高的生物质行使手艺。作为固定床气化的焦点——气化炉，其优点是装置结构简朴、坚固耐用、运行利便可靠、操作和投资用度低;瑕玷是内部历程难以控制，易发生焦油和架桥，生产强度小。
固定床气化炉的结构主要有上吸式、下吸式和横吸式等。上吸式固定床气化炉主要有中科院广州能源所的GSQ型气化炉、中国农业机械化科学研究院的ND型气化炉、江苏省粮食局的稻壳气化炉等，另外华中科技大学、大连科技大学、印度马杜赖卡马拉大学、奥地利维也纳工业大学也对此举行了研究和实践。下吸式固定床气化炉主要是山东能源研究所的XFL系列秸秆气化炉，华南理工大学、马来西亚科技大学、印度贝拉理工和科学学院也对下吸式固定床气化炉举行了研究和实践。
现在固定床气化手艺针对的是中小规模应用，急需解决的问题包罗：
①焦油含量高。上吸式固定床所产燃气中含有大量的焦油，对燃气净化系统造成伟大肩负，去除不净将造成管路、阀门堵塞，内燃机需频仍维护;另外，燃气冷凝发生的废水含有大量难处置的酚类物质，会造成二次污染。
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