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生物质化工节能减排技术

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发表于 2015-1-4 17:28:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
       在化工行业节能减排的号召下,节能方面由于化石燃料资源性枯竭问题和环境污染问题,人们更寄希望于可再生、清洁的生物质加工转化成可替代化石燃料的生物燃料和化学产品。生物质则是指可再生和循环利用的生物有机物质,主要包括种植、养殖、林业、农业产品加工和生活等有机废弃物,以及利用边际性土地种植的能源植物生产的纤维资源、油脂或其他次生代谢产物等[5]。并且生物质是唯一可转化成固态、液态和气态能源的可再生资源、蕴藏量巨大,生物质已成为国际上可再生能源发展和节能减排的重点方向。

       作为可再生资源和节能减排技术的生物质能化利用的主要方向包括:生物质燃气、生物质液体燃料、生物质成型燃料、生物质发电、微藻能源等。

       生物质气化制燃气

       生物质气化技术是指以生物质为原料,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性气体的过程。生物质气化过程还会产生生物质炭、生物质提取液(活性有机物、焦油)等副产物。

       生物质液体燃料

       不同的生物质原料种类和转化方式也可生产出性能各异的多种液体燃料,从生物质资源出发,可以采用物理、化学和生物加工工艺(发酵、热解、气化和萃取),将生物质转化为一些中间产品(生物油、合成气、脂类和脂肪酸),这些中间产物可以进一步提质加工(合成、加氢、费托合成和酯交换),得到性能优良、用途广泛的生物质液体燃料,主要包括醇类燃料、烃类燃料和生物柴油等等。

       生物质固化成型燃料

       固化是指将生物质原料或生物质原料和煤等其它含碳物质的混合物,在添加或不添加粘结剂的情况下,经过粉碎、压制成型等制得生物质成型燃料,其主要属于物理转化的过程。生物质型煤技术则是其中一种,该技术将中国有限的煤炭资源和农村大量的可再生秸秆林木废弃物结合起来,不仅可以实现煤炭尤其是低阶煤的高效清洁利用,而且可以实现农林废弃生物质的资源化和能源化利用。

       生物质型煤成型工艺主要有烘干、粉碎、混合、高压成型四部分组成。其中成型可分为冷压成型、混合成型和热压成型3类。不同成型方式制得的煤的物理性能和燃烧特性有较大的不同。冷压成型制得型煤燃烧性能和强度较高,且设备及工艺研究成熟,但型煤不具防水性;热压成型时,可不用任何添加剂即可制出高强度的生物质复合型煤,降低了加工成本;而利用生物质制备黏结剂混合成型可制得强度高,燃烧性能好的工业型煤,但处理过程中需用到强碱,在实际工业生产中需要控制强碱使用量来减少对设备的腐蚀。

       直燃发电

       生物质直燃技术可以有效解决农林剩余物堆放、燃烧带来的污染和安全问题,也可以通过其供电减少化工界对化石能源的消耗,符合节能减排的要求。有学者通过利用林间剩余物直接燃烧来加热蒸汽炉内的水,并产生蒸汽推动汽轮机转动进而带动发电机发电,并发现汽轮机转速与锅炉压力、充电电压与汽轮机转速、充电电流与汽轮机转速都呈线性关系。(完)

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发表于 2017-1-21 14:11:35 | 显示全部楼层
其实现在生物质利用技术最成熟和最符合现在使用的技术是生物质固化成型技术。生物质气化技术也是好的一种生物质利用技术,最近和以后几年的研究热点。生物微藻国内外虽有报道,但是并不成熟。本人最看好的是热裂解技术,研究生物质利用的重点所在,不过还存在着实践上很多需要探讨的关键点,希望能早点大规模产业化。
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