生物质利用技术

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1、生物质利川技术世界上生物质能源的开发利用技术，长期以來主要是采用直接燃烧，尽管经过不断的技术改造，利用效率仍很低。为了提高效率、方便运输、贮存如多功能使用生物质能源，减少直接燃烧造成的环境污染，近几十年來，不少国家，尤其是经济发达国家，大力研究、开发利用牛物质转型优化的能源技术，也就是将低品位的牛物质能源转变成液体、亚、固化、电力等形式的优质新能源的技术以及高效节能技术，并开发种植“石油”植物，增加牛物质能源的资源储备。一、生物质热解综合技术该项技术是牛物质在反应器中完全缺氧或只提供有限氧和不加催化剂条件下，高温分解为牛物炭、生物油和可燃气的热化学

2、反应过程。可热解的生物质非常广泛，农业、林业和加工时废弃的有机物，都可以作为热解的原料。生物质热解后，其能量的80%-90%转化为较高品位的燃料，有很高的商业价值。农业、林业废弃生物质热解产生的固体和液体燃料燃烧时不冒黑烟，废气中含硫量低，燃烧残余物很少，减少了对环境的污染。分选后的城市垃圾和废水处理牛成的污泥经热解后，体积大为缩小，臭味、化学污染和病原菌被除去在消除公害的同时，获得了能源。热裂解工艺有以下3种类型。1、慢速热解（烧炭法）：主要用于烧木炭业。将木材放在种型式的窑内，在隔绝空气的情况下，加热烧成木炭。一个操作期一般要儿天，可得到原料重

3、量30%-35%的木炭，烧木炭法也称木材干馄或碳化。低温于镭的加热温度为500-580°C,中温T•镭温度为660-750°C,高温干懈温度为900-1100°Co2、常规热解：是将生物质原料通过常规热解的装置，一般要经过儿个小时的热解，可得到原料重量209425%的牛物炭、10%-20%的生物油。3、快速热解：是将磨细的生物质原料在快速热解装置中进行，过程经历的时间很短，只有儿秒钟，热解产物屮生物油的比率明显提高，一般可以达到原料重量的40%-60%,快速热解过程需要的热量以热解产生的部分气体为热源供应。刘外,国内外正在研究“闪激加热”热解气化技

4、术，加热速率越高,热解所获得的气态和液态的燃料产品率越高。热解所川原料和工艺不同，所得生物炭、生物汕和燃料气3种产品的比率及其热值也冇差异。二、牛物质液化技术该技术是以生物质为原料，制取液体燃料的工艺。将生物质转化为液体燃料使用，是有效利用生物质能的最佳途径。其转换方法可分为热化法、生化法、机械法和化学法。生物质液化的主要产品是醇类和生物柴油。醇类是含氧的碳氢化合物，其分子式为R-0H,其中R表示烷基。常用是甲醇和乙醇。甲醇可用木质纤维素经蒸他获得，亦町将生物质气化产物一氧化碳与氢经催化反应合成。生产甲醉的原料比较便宜，但设备投资较人。乙醉可由生物

5、质热解产物乙烘与乙烯合成制取，但能耗太高，采用生物质经糖化发酵制取方法较经济可行。一般情况下，乙醇生产成木的60%以上为原料所占。因此选用廉价原料对降低乙醇成本很重要。制取乙醇的原料主要有两类，一类是木质纤维原料，另一类是含糖丰富的植物原料，也可选用农业废弃物，如高梁秸、玉米秸、制糖废渣等。乙醇作为燃料使用C有很久的历史，1900年英国就出现了以乙醇为燃料的内燃机。70年代以来的能源危机使乙醇燃料乂得到发展，据统计，世界上有上千万俩汽车用汽汕混合乙醇为燃料。牛物柴油是动植物油脂加定量的醇，在催化剂作用下经化学反应，牛成性质近似柴油的酯化燃料。生物柴

6、汕可代替柴汕立接川于柴汕发动机上，也町与柴汕掺混使用。生物质液体燃料的可再生性和低污染性使期成为良好的替代能源，作为动力燃料和发电能源冇持久的生命力，但D前仍受到石油市场的左右。巴西利川廿蔗大规模生产乙醇作汽车燃料，以替代进口石油，节约外汇。僵已建有480多家加工厂，年产乙醇127亿升，乙醇汽车累计量达530多万辆。美国利用玉米、耳铃薯等生产乙醇，以1：10的比例渗入汽油作汽车燃料，1993年有39个工厂，年产11亿加仑乙醇，每吨玉米可产40加仑乙醇。三、牛物质气化技术世界上研究应用生物质气化技术发展较快，主要有热解气化技术和厌氧发酵生产沼气技术等

7、。1、热解气化技术。国外以不同种类的牛物质为原料，大都采用压力燃烧气化技术以驱动燃气伦机，述有发生炉煤气甲烷化，流化床气化炉或固定床气化炉热解气化等技术。美国、H本、加拿人、瑞典等国的气化技术己能大规模生产水煤气。2、厌氧发酵生产沼气，是有机物在厌氧条件下被微生物分解发酵生成i种可燃性气体一一沼气，乂称生物气。其主要成分是甲烷，含量占60%左右。每立方米沼气的热值相当于1公斤煤的热量。沼气是1776年山意大利物理学家A??沃尔塔在沼泽发现的。1781年法国人L?穆拉根据沼气产生的原理，将简易沉淀池改造成1止界上第一个沼气发生器。但是，资本主义国家在

8、发展工业化、城市化过程中，走了一条“先污染后治理”的路子，对沼气并未引起車视，直至20世纪七八I•年代，才越來越引起世界各