生物质气化技术及其研究进展
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术是一种能够将各种生物质资源转化为高品质气体燃料和化学品的高效能源转化技术，近年来备受关注。
目前，世界各国在生物质气化技术的研究和应用方面已经取得了一系列重要进展。
一、生物质气化反应机制研究
生物质气化反应机制研究是生物质气化技术发展的重点。
目前，国内外学者已经发现了生物质气化的主要反应机制，搭建了机理模型，探究了反应动力学规律。
热化学反应是生物质气化的基础，也是其关键环节。
研究热化学反应条件（温度、压力、气体成分等）对转化效率的影响，对于提高生物质气化转化效率具有重要意义。
近年来，国内外学者已经对生物质气化热化学反应进行了深入研究。
三、生物质气化产物的分离与提纯
生物质气化产物主要是气体、液体和固体三种形态，其中气体主要是甲烷、氢、一氧化碳等；液体是烷基酚、苯酚、酚等；固体是灰和焦炭。
对于提取和利用生物质气化产物具有重要的指导意义，目前学者们已经针对生物质气化产物的特点，研究了一系列高效的分离和提纯方法。
生物质气化技术的应用主要涉及生物质气化燃料、化工品生产等多个领域。
近年来，各国在生物质气化技术的应用方面取得了不少进展，比如，欧洲各国将生物质气化技术应用到了城市热电厂、城市气体工业、氢能源等领域；美国采用生物质气化技术生产酒精、醛类和纤维素醇等，推广利用生物质气化技术取得了不错的成效。
总之，生物质气化技术拥有广阔的应用前景和巨大的经济和社会效益，但同时也有技术难点需要攻克，比如如何提高生物质气化的转化效率、如何降低气化反应中产生的二氧化碳等。
随着技术的不断突破，生物质气化技术将在未来得到更广泛的应用。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是指利用生物质作为原料进行热化学反应，产生可燃气体的技术。
随着能源需求不断增长和环境保护意识的提高，生物质气化技术在能源领域备受关注。
本文将探讨生物质气化技术的研究现状，包括技术原理、应用领域、关键技术和发展趋势等方面。
一、技术原理生物质气化技术是指将生物质原料经过干燥、预处理后，在高温、缺氧条件下进行热化学反应，生成可燃气体的过程。
生物质气化反应主要包括干馏过程、气相反应和固相反应。
在干馏过程中，生物质原料中的挥发性成分被释放出来；在气相反应中，挥发性成分被热裂解生成可燃气体和液体产物；在固相反应中，生物质原料中的部分固体成分被气化生成可燃气体。
生物质气化技术主要包括固定床气化、流化床气化、旋转炉气化、等离子体气化等多种形式。
二、应用领域生物质气化技术可以将生物质资源转化为可再生能源，具有广泛的应用领域。
生物质气化气体可以作为工业原料，用于燃烧、制氢、合成甲醇等化工生产过程。
生物质气化气体可以替代天然气和石油，用于发电、供热和燃料替代等能源领域。
生物质气化技术还可以将农林废弃物转化为能源资源，减少环境污染和温室气体排放，具有重要的环保意义。
三、关键技术生物质气化技术在应用过程中面临着一些关键技术挑战。
生物质气化过程中存在着高温、高压、气固两相流动等复杂的传热传质过程，需要进行流场模拟和反应动力学研究，以提高反应效率和产物质量。
生物质气化产生的气体组分复杂，含有大量的固体颗粒和焦油物质，需要进行气体净化和能量回收技术研究，以提高气体利用效率和减少环境污染。
生物质气化技术还需要进行原料预处理和气化催化剂研究，以降低生物质气化温度和提高反应速率，提高工艺经济性和可操作性。
四、研究现状生物质气化技术的研究现状主要包括技术改进、工艺优化和应用拓展等方面。
目前，国内外学术界和工业界在固定床气化、流化床气化、等离子体气化等领域开展了大量的研究工作，取得了一些重要的成果。
生物质催化气化产物的分离纯化技术研究
生物质催化气化产物的分离纯化技术研究近年来，生物质能作为一种可再生的能源备受瞩目。
其中，生物质气化技术是将生物质在高温条件下分解为气体、固体和液体三种产物，其中气体主要是一氧化碳、氢气、甲烷等混合气体，固体含有焦油、灰分等杂质，而液体中则含有大量氧化物、醇类等。
如何对产物进行高效分离纯化是气化技术中重要的课题之一。
本文将介绍几种生物质催化气化产物的分离纯化技术及其研究进展。
一、固体产物的分离技术固体产物中含有大量的焦油、灰分等杂质，对设备和环境都有一定的危害。
因此，对其进行分离处理十分必要。
研究表明，固体产物的分离可以采用不同的方法，例如重力分离、气流分离、电场分离等。
其中，重力分离法是一种较为经济的方法，它是通过静电、相对密度差异、形状差异等原理将焦油、灰分等杂质与生物质分离开来。
该方法具有成本低、操作简便等特点。
二、气体产物的分离技术生物质气化产生的气体中主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等，其组成复杂多变，要对其进行有效分离纯化，需要用到各种气体分离技术。
目前，常用的气体分离技术包括吸附分离、膜分离、压力摩擦分离和液体吸收等。
吸附分离：吸附分离是利用吸附剂对气体成分进行吸附、分离的技术，其主要特点是分离效率高、操作简单。
吸附材料可以选择具有亲油性、亲水性等特性的活性炭、分子筛、硅胶等。
膜分离：膜分离是一种通过膜对气体进行分离的方法。
该方法分为膜渗透和气体渗透两种。
其中，膜渗透是利用渗透压差将气体成分分离开来，而气体渗透则是利用气体分子之间的分子速率差异使气体成分分离。
压力摩擦分离：压力摩擦分离是利用气体分子在微孔通道中的作用力不同以实现分离的方法。
这种方法主要针对体积较大、分子量较大的气体成分，它的分离原理是利用气体分子在微孔通道中产生的阻力差异进行分离。
液体吸收：液体吸收是利用液体吸收剂吸收气体成分的方法。
吸收剂可以选择具有强亲和力的物质，例如氢气可以用硫酸铁作为吸收剂，而一氧化碳则可以用甲醇作为吸收剂。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可燃气体的高效能途径，能够有效地利用生物质资源并减少对化石燃料的依赖。
随着世界能源环境问题的日益加剧，生物质气化技术的研究备受关注。
本文将就生物质气化技术的研究现状进行分析。
一、生物质气化技术概述生物质气化是指将生物质原料在高温、高压、缺氧或者无氧条件下，通过热化学反应转化为合成气（一种可燃气体，主要成分为CO、H2等）。
合成气可以被用于发电、供热、工业生产等领域，同时也可以通过合成制备液体燃料、化工产品等。
生物质气化技术公认为一种清洁能源技术，其利用生物质资源可以有效减少温室气体排放，具有广阔的开发利用前景。
生物质气化技术起源于20世纪初，最早应用于冶炼、炼油等工业领域。
20世纪60年代开始，生物质气化技术逐渐在能源领域得到关注。
我国自20世纪80年代末开始进行生物质气化技术的研究工作，到目前为止，已经取得了较大的进展。
随着环境保护问题的日益突出和生物质能源的重要性日益凸显，生物质气化技术研究发展势头良好。
1. 原理研究生物质气化技术原理研究是生物质气化技术研究的核心内容之一。
目前，国内外学者对生物质气化过程的热化学、动力学、流体力学等方面的原理进行了深入研究，建立了相应的理论模型。
这些模型为生物质气化技术的工程化应用提供了理论基础。
2. 工艺优化生物质气化技术的工艺优化是提高生物质气化效率和降低生产成本的关键。
目前，研究人员通过改进气化剂、控制气化温度、优化生物质颗粒尺寸等手段，取得了一系列工艺优化的成果。
这为生物质气化技术的工程化应用提供了技术支撑。
3. 设备改进生物质气化设备的改进对于提高生物质气化效率和降低生产成本至关重要。
目前，研究人员在生物质气化设备的设计、制造和运行方面进行了一系列改进，在提高稳定性、降低能耗、延长寿命等方面取得了一定成果。
4. 应用推广生物质气化技术的应用推广是生物质气化技术研究的重要方向之一。
目前，生物质气化技术已经在发电、供热、工业生产等方面得到了广泛应用，并取得了良好的经济和社会效益。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是指将生物质材料通过热解、气化等过程转化为可燃气体的技术。
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，生物质气化技术被认为是一种可替代化石燃料的重要途径，并且具有较低的环境污染和碳排放特点。
目前，生物质气化技术已经取得了一定的研究进展，以下将对其研究现状进行介绍。
生物质气化技术的研究重点主要集中在反应机理和气化过程的优化上。
研究人员通过实验室试验和数值模拟等方法，探究了生物质气化的基本反应机理和热力学特性，提出了一系列改善气化过程效率的方法，如提高反应温度、调节反应介质等。
还有一些研究关注如何降低气化过程中的废弃物生成，提高气体产率和气体质量。
生物质气化技术的研究还涉及到气化产物的后续处理及利用。
在气化过程中产生的气体主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等，并伴随着一定量的杂质和灰分。
研究人员通过各种物理化学方法对气化产物进行处理和净化，以提高其利用价值。
利用吸附、催化等技术将气化产物中的杂质去除，提高气体的纯度；利用气体中的一氧化碳和氢气进行合成气、液体燃料等的制备。
生物质气化技术的研究还关注了生物质气化装置的设计和工艺改进。
为了实现生物质气化工艺的工业化应用，研究人员尝试开发出一系列高效、稳定的生物质气化装置，并进行了装置实验研究。
目前，生物质气化技术已经分为固定床气化、流化床气化、旋风床气化等不同类型，各类型气化装置具有不同的特点和适用范围。
研究人员通过优化反应器结构、改进供料方式等手段，提高生物质气化过程的稳定性和产气效率。
生物质气化技术的研究还涉及到经济性和环境影响方面的问题。
由于生物质气化技术在工业化过程中仍存在较高的成本，研究人员不仅关注生物质气化技术本身的经济性，还探索了如何降低生物质气化的成本和提高其竞争力的途径。
与此研究人员还对生物质气化技术的环境影响进行了评估，以确保生物质气化技术在实际应用中不会给环境带来过多的负面影响。
生物质气化技术的研究正在不断深入，已经取得了一系列重要的研究进展。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术是利用生物质作为原料进行热化学反应，将其转化为可用能源的过程。
随着能源需求的增加和对环境友好能源的需求，生物质气化技术逐渐引起了人们的关注。
目前，生物质气化技术的研究主要集中在以下几个方面：
1. 生物质气化反应机理的研究：生物质气化反应是一个复杂的过程，涉及多种化学
反应和传热传质过程。
研究人员通过实验室模拟和数值模拟等手段，深入研究了生物质气
化反应的反应机理和动力学特性，为气化过程的控制和优化提供了理论依据。
2. 生物质气化设备的改进：生物质气化设备的设计和优化是生物质气化技术研究的
重点之一。
研究人员通过改进气化炉的结构和控制系统，提高了生物质气化的效率和稳定性。
采用预热装置和循环床技术可以提高燃料的利用率和气化产物的质量。
3. 生物质气化气生成机理的研究：生物质气化过程中产生的气体主要包括合成气和
焦油。
研究人员通过分析气化气体的组成和性质，研究了生物质气化气生成的机理和影响
因素。
这对于生物质气化气体的利用和处理具有重要意义。
4. 生物质气化技术的应用研究：生物质气化技术具有广泛的应用前景，包括发电、
替代燃料和化学品生产等领域。
研究人员通过实际应用试验和工业示范项目，验证了生物
质气化技术的可行性和经济效益，为其商业化应用提供了支持。
生物质气化技术在国内外的研究都取得了显著进展。
但与此也面临一些挑战，如废
气处理、设备可靠性等问题，需要进一步的研究和改进。
随着技术的不断发展和优化，生
物质气化技术有望成为一种重要的可再生能源利用方式，为实现可持续发展做出贡献。
生物质气化技术和气化炉研究进展
广州能源所以木屑和木粉为原料应用循环流化床气 化技术， 完成 发 电 能 力 为 4 MW 的气化发 电 系 统 的 开发
［8 － 9 ］
。在合成 液体燃料 方面 也 取得 一 定 成 就，
广州能源所已成功研制了合成柴油中试装置和年产 ［10 ］ 百吨级生物质气化合成 DME 的中试装置 。
介绍了国内外生物质气化技术在集中供气 、 供热和发电方面的发展现状和应用情况 ， 重点介绍了适用于大规模生 物质气化合成液体燃料的气化炉 ; 指出了生物质气化技术需要解决的问题 ， 提出了我国在生物质气化领域的重点 研究方向。 关键词: 生物质 ; 气化炉 ; 气化 ; 综述 中图分类号: TK6 文献标识码: A 文章编号: 1003 － 3467 ( 2011 ) 01 － 0021 － 04
第 1 期( 上)
刘作龙等: 生物质气化技术和气化炉研究进展
· 21·
综述与述评
生物质气化技术和气化炉研究进展
刘作龙 ，孙培勤 ，孙绍晖 ，陈俊武
( 郑州大学 化工与能源学院 ，河南 郑州 450001 )
摘
要: 简单介绍了生物质气化的基本原理及生物质气化炉的分类 ， 阐述了不同类型气化炉的特点及技术指标 。
化合成柴 油 方面 取得 了 很 大的 成 就。2004 年欧 盟 国家的生物质气化合成柴油的产量达到 224 万 t， 德 2004 国是欧盟最大的生物质气化 合 成 柴 油生 产 国， ［4 ］ 年的生产能力达到了 109． 7 万 t 。
［5 ］
国外气化炉应用情况一览 效率 / %
原料
规模 / t·d
· 23·
生物质气化技术的研究与应用
生物质气化技术的研究与应用一、引言随着能源需求的不断增加以及环境保护的迫切需要，生物质气化技术已成为近年来国内外广泛研究的热点。
本文将从生物质气化技术的原理、研究进展以及应用方面进行阐述。
二、生物质气化技术的原理生物质气化技术是将生物质原料进行分解、转化和合成，生成气体燃料的一种方法。
从原理上来讲，生物质气化技术可以分为四个主要步骤：预处理、气化反应、气体净化和利用。
1.预处理生物质预处理是指在生物质气化前对原料进行物理、化学或生物学上的加工处理，以便更好地进行气化反应。
预处理的目的是将生物质经过加工后变成较为均匀的物料，提高其物料的可流动性和导热性，从而达到更好的气化效果。
2.气化反应生物质气化反应是将气化物料在高温、低氧气体条件下进行制气化学反应，产生气体燃料。
生物质气化反应主要包括干式气化和湿式气化两种。
干式气化是指在高温情况下，将生物质原料在缺氧的环境中尽量完全转化成气体。
该方法的优点在于生物质的水分含量可以很低，操作简单易行，清洁高效，特别适合大规模生产。
缺点是，气化产物中含有大量的焦油和灰分，需要进一步净化处理。
湿式气化则是指在高温高压的条件下，将水蒸气与生物质原料反应，产生气体燃料。
相对于干式气化，湿式气化需要控制水分含量，而且操作难度更大，但灰分和焦油的含量比较少。
3.气体净化气体净化是指对生物质气化反应产生的气体进行过滤、去除灰尘、硫化物、有毒有害物质和其他杂质等，以便产生纯净的燃气，满足特定的燃烧要求。
常见的气体净化技术包括电除尘法、吸附法、捕集法、过滤法、膜处理法等。
4.利用生物质气化产生的气体可以用于提供热量或做为燃料，同时还可以通过适当的改造，将气体转化成其他高附加值的产品，如合成气、合成油、合成酯等。
三、生物质气化技术的研究进展随着气候变化和能源危机的加剧，生物质气化技术已成为当前能源研究和开发的关键技术之一。
目前国内外已有大量的相关研究成果。
1.国外研究发达国家在生物质气化技术研究方面取得了一定的成果。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状1. 引言1.1 生物质气化技术的定义生物质气化技术是一种将生物质材料（如木材、秸秆、废弃农作物等）转化为燃气或液体燃料的技术。
通过高温、缺氧或氧气气化反应，生物质材料中的碳、氢、氧等元素被分解为气态产物，主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
这些气体可以用作燃料，用于发电、供热或作为化工原料。
生物质气化技术的定义涵盖了将生物质资源转化为可再生能源的过程，是一种环保、资源高效利用的能源转化技术。
与传统的生物质燃烧相比，气化技术更加高效、清洁，能够有效减少废弃物的排放和对环境的影响。
随着对可再生能源需求的增加和对传统能源依赖的减少，生物质气化技术逐渐受到重视。
它不仅可以有效利用农林等资源的废弃物，还可以减少对传统石油等化石能源的依赖，有助于推动能源结构转型，减少温室气体排放，实现可持续发展。
生物质气化技术在能源产业中具有重要的意义和巨大的发展潜力。
1.2 生物质气化技术的发展历程20世纪70年代开始，随着环境保护意识的提高和可再生能源的重要性日益凸显，生物质气化技术引起了广泛关注。
研究者们陆续提出了各种改进方案，探索更高效、更环保的生物质气化技术。
进入21世纪，随着能源问题愈发紧迫，生物质气化技术得到了更多的投入和支持。
各国开展了大量的研究项目，展开了合作交流，推动了生物质气化技术的快速发展。
目前，生物质气化技术已经实现了从实验室研究到工程应用的转变，为实现可持续能源发展做出了重要贡献。
2. 正文2.1 生物质气化技术的原理生物质气化技术的原理是指将生物质材料在高温、无氧或缺氧环境下进行热解反应，通过热化学反应将生物质材料转化为气态产物，主要包括合成气、甲烷等。
生物质气化过程主要包括干馏、气相反应和气相凝结三个阶段。
在干馏阶段，生物质材料首先被加热至较高温度，释放出挥发性有机物和灰分。
在气相反应阶段，挥发分子在高温环境下发生气相裂解和重组反应，生成气态产物。
在气相凝结阶段，气态产物冷却凝结，形成液体和固体产品。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种利用生物质原料，通过热解或部分氧化反应，将生物质转化为可燃气体的技术。
这种技术具有环保、可再生等优点，因此在能源领域备受关注。
本文将对生物质气化技术的研究现状进行介绍，并探讨其在能源领域的应用前景。
目前，生物质气化技术的研究已经取得了一定的进展。
在气化原理方面，学者们对生物质气化的反应机理进行了深入研究，揭示了生物质气化过程中的热解、部分氧化和还原反应等基本原理。
在反应设备方面，已经开发出了多种不同类型的生物质气化装置，包括固定床气化炉、流化床气化炉、旋转窑气化炉等。
这些设备在实验室和工业中得到了广泛应用，为生物质气化技术的研究和开发提供了技术支持。
与此生物质气化技术在能源领域的应用也逐渐得到了重视。
生物质气化可以生产出一种称为生物质气的可燃气体，其中主要成分为一氧化碳、氢气和甲烷等，可以作为燃料直接供给燃气锅炉、内燃机等能源设备使用。
生物质气化还可以通过一系列气体净化和转化工艺，生产出合成天然气（SNG）、合成液体燃料（GTL）等产品，用于替代传统石油天然气产品。
生物质气化技术仍然面临一些挑战和问题。
生物质气化过程中产生的气体含有一定量的杂质和灰分，需要进行气体净化和除灰处理，以满足燃气的质量要求。
生物质气化装置的设计和运行参数对气化产物的组成和产量有着重要影响，需要进一步优化和改进。
生物质气化技术的经济性和可持续性也需要进一步研究和评估。
为了进一步推动生物质气化技术的发展，未来的研究方向可以从以下几个方面展开。
需要进一步深入了解生物质气化的反应机理和气化产物的特性，为气化过程的优化设计提供科学依据。
可以通过改进气化反应设备和工艺参数，提高气化产物的质量和产量，降低气化过程的能耗和成本。
还可以结合生物质气化技术与其他能源利用技术，如焚烧、气体化和发酵等，形成多能互补的能源利用系统，提高生物质资源的综合利用效率。
生物质气化技术是一种具有广阔应用前景的能源转化技术，通过不断的研究和改进，相信生物质气化技术将能够更好地为我国的能源结构调整和节能减排工作做出贡献。
生物质气化的研究进展
第53卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 4 2024年4月 Liaoning Chemical Industry April，2024收稿日期： 2024-03-01 生物质气化的研究进展于美双，侯硕*（沈阳工业大学 化工装备学院， 辽宁 辽阳 111000）摘 要： 生物质能源具有安全性高、环保性强、分布广泛、易储存运输和产量大的优点，生物质能已成为继三大化石能源后的第四大能源，生物质气化作为生物质的一种重要应用形式，具有巨大的发展潜力和价值。
介绍了生物质气化的概念、基本原理，并分析了气化剂气化、热解气化、催化气化、等离子体气化、超临界水气化等气化技术的优缺点，同时阐述了固定床气化炉、流化床气化炉、气流床气化炉、回转窑炉和等离子气化炉的工作原理及各自优缺点，最后指出生物质气化技术目前面临的问题，提出解决措施。
关 键 词：生物质能源； 生物质气化； 气化原理； 气化技术； 关键设备中图分类号：X382 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）04-0606-06随着社会对能源需求的不断增长，现阶段石油、煤炭等化石能源面临着资源枯竭的风险，同时存在着气候变暖和空气污染等问题，对社会与环境造成很大影响，因此能源问题得到重视[1]。
而生物质能被认为是太阳能等所有可再生能源中最有发展前景，是继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源[2]。
所以，生物质能源的利用引起了研究人员的高度重视，本文将对生物质气化技术及气化设备进行了详细概述。
1 生物质气化的概念及基本原理生物质气化是一种将固体生物质物料（如木材、农作物残留物、动植物废弃物、植物纤维等）在高温、无氧或者缺乏足够氧气的条件下转化为可燃气（通常包括氢气、一氧化碳和甲烷等）的技术[3]。
根据反应温度和产物不同，生物质气化主要可以分为4个过程[3-4]：1）干燥过程：是生物质从进料口进入气化炉后，在热量的作用下，将水分蒸发掉，变成干燥的生物质的过程。
生物质气化技术的研究进展
生物质气化技术的研究进展在全球能源需求不断增长以及对环境保护要求日益严格的背景下，生物质气化技术作为一种具有潜力的可再生能源利用方式，正受到越来越广泛的关注和研究。
生物质气化技术是将生物质原料（如农作物秸秆、林业废弃物、木材加工剩余物等）在一定的温度和压力条件下，通过与气化剂（空气、氧气、水蒸气等）发生反应，转化为可燃气体的过程。
这些可燃气体主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等，可以用于发电、供热、供气等领域，具有广泛的应用前景。
生物质气化技术的发展可以追溯到很久以前。
早期的气化技术相对简单，效率低下，而且产生的气体质量不稳定。
然而，随着科学技术的不断进步，现代生物质气化技术在设备、工艺和应用方面都取得了显著的进展。
在气化设备方面，各种新型的气化炉不断涌现。
例如，流化床气化炉具有良好的传热传质性能，能够实现较高的气化效率；固定床气化炉结构简单，操作方便，适用于小规模的气化应用。
此外，还有旋转床气化炉、气流床气化炉等，它们各自具有独特的优点和适用范围，为不同的需求提供了多样化的选择。
气化工艺的改进也是研究的重点之一。
通过优化气化反应的温度、压力、气化剂的比例等参数，可以提高气体的产量和质量。
同时，采用催化气化技术，能够降低反应的活化能，加快反应速度，提高气体的热值和纯度。
在应用方面，生物质气化技术的应用领域不断拓展。
除了传统的发电和供热，生物质气化产生的气体还可以用于合成液体燃料，如甲醇、二甲醚等，为交通领域提供替代能源。
此外，将生物质气化与燃料电池技术相结合，能够实现高效的能源转化和利用，提高能源系统的整体效率。
然而，生物质气化技术在发展过程中也面临着一些挑战。
首先，生物质原料的收集、运输和储存存在一定的困难，成本较高。
由于生物质的分布较为分散，收集和运输需要耗费大量的人力和物力。
其次，气化过程中产生的焦油问题仍然没有得到完全解决。
焦油的存在会降低气体的质量，影响设备的正常运行，增加维护成本。
此外，生物质气化技术的经济性在一定程度上还受到能源价格和政策支持的影响。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质转化为气体燃料的过程。
在过去几十年中，生物质气化技术已经得到了广泛研究和应用，被认为是一项可持续、环保、高效的能源利用方式。
当前，生物质气化技术的研究主要集中在改善气化反应的效果、提高气化产物的利用率、优化气化过程的工艺参数等方面。
一方面，研究人员通过调整气化反应的温度、压力、催化剂等条件，来改善气化反应的效果。
例如，在温度方面，低温气化技术已经被广泛应用，可以将生物质转化为蒸汽和醇等高附加值产品。
同时，高温气化技术也能够提高气化产气的质量和产率，但需考虑气化容器的材料和设备的损耗等问题。
在催化剂方面，研究人员通过开发更高效的催化剂，以及加入某些物质来提高气化反应的速率和产物的品质。
另一方面，研究人员致力于提高气化产物的利用率，特别是对高效的气化产气发电技术进行研究。
通过气化产生的气体，可以直接或间接地产生机械能、热能和电能等多种形式的能源，如合成气、甲烷、乙醇、电能等，更好地满足了不同能源应用的需求。
同时，优化生物质气化过程的工艺参数，也是生物质气化技术研究的重点之一。
例如，研究人员通过对生物质的预处理、气化反应器和模型的设计，以及气化过程中不同参数的控制等方式，优化气化过程的效率和产物的质量。
需要注意的是，目前生物质气化技术研究存在不少挑战和问题。
例如，生物质的原料成分和性质复杂多样，作为气化原料需求量大且可供性受到限制；气化产生的气体中存在的一些有毒有害废物，需要通过处理或转化处置；气化反应过程中受到气体成分的影响，导致气化的稳定性和效果不如人意等，这些问题亟待解决以进一步推动生物质气化技术的进步和应用。
总之，生物质气化技术是一项具有广阔前景的能源技术，其研究领域涉及气化反应机理和反应器设计、气化催化剂的研究、气化产物的利用等多个方面，其进一步发展将为能源领域的可持续发展提供强有力的支持。
生物质能源气化技术研究
生物质能源气化技术研究能源是经济、社会发展的关键因素，而生物质能源是一种性质稳定，环保、可再利用的新兴能源。
然而，生物质能源的利用仍存在一些问题，比如生物质的制备、收集、存储问题，同时其能量利用率也相对较低。
因此，生物质能源气化技术的研究一直是学术界和工业界关注的焦点。
在本文中，我们将探讨生物质能源气化技术的最新研究进展以及未来的发展方向。
一、生物质能源气化技术的概念生物质能源指的是从植物、动物等有机物中提取的可再生能源。
生物质作为一种能源最为广泛，其资源丰富，来源广泛，能够有效解决能源问题。
而气化技术是将生物质通过高温、高压等条件下与水蒸气反应，产生可用气体的技术。
在这一过程中，主要产物为一氧化碳和氢气，同时还会有少量氮、甲烷等气体及固体粉末产生。
生物质能源气化技术利用这些可用气体作为热源或能源，从而推动能源的产生和利用。
二、生物质能源气化技术的研究进展1、生物质气化反应机理的研究生物质气化反应机理的研究是生物质能源气化技术的关键，目前研究机构广泛开展对生物质气化反应机理的研究。
研究人员通过实验和计算等方法，深入研究生物质的化学组成、反应条件、反应产物的演变规律等，详细揭示了生物质气化反应的反应途径、机理及反应动力学等问题。
这些研究创新性、系统性地解决了气化过程中固体炭化、气体生成等复杂问题，为其未来的工业化应用提供了理论依据。
2、生物质气化设备的开发生物质气化设备的开发是保证生物质能源气化技术成功应用的重要途径。
目前，各国学者和企业相继推出了不同类型的生物质气化装置，其形式包括固定床、流化床、旋转床等多种形式。
这些设备中流化床气化是一种占主导地位的技术，它具有设备大、处理能力强、反应能力高、废气废热利用好等优点。
而另外一种气流床气化技术则具有结构简单、反应快、相对于固定床气化有更高的床层加热效率等优点。
在设备的选用上，需要根据生物质资源的地域特点及能源需求量，选取最合适的设备种类。
3、生物质气化产物的处理生物质气化产物主要包括气体、水、固体等，针对气体产物要进行进一步处理，如提纯、净化、干燥、压缩等，以使气体能够满足工业用途的要求，比如制造化学品、发电、燃气等。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状【摘要】生物质气化技术是一种将生物质转化为可再生能源的重要技术，具有环保、可持续的优势。
本文首先介绍了生物质气化技术的发展历史，探讨了其研究方向和在能源领域的应用。
然后分析了生物质气化技术面临的关键挑战，包括原料选择、气化过程稳定性等问题。
最后展望了生物质气化技术未来的发展趋势，强调了技术创新和政策支持的重要性。
在对生物质气化技术的发展前景进行了展望，并指出未来研究应该重点关注技术的成本效益和环境影响。
生物质气化技术有望在未来成为重要的清洁能源生产途径，为解决能源安全和环境问题发挥重要作用。
【关键词】生物质气化技术、研究现状、发展历史、研究方向、能源领域、关键挑战、未来发展趋势、展望、研究方向。
1. 引言1.1 背景介绍生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可再生能源的有效途径，具有巨大的环境和经济潜力。
随着能源需求的增长和对碳排放的担忧，人们对生物质气化技术的研究和应用越来越重视。
生物质气化技术是通过在高温和缺氧条件下将生物质原料转化为合成气的过程。
合成气主要由一氧化碳、氢气和少量二氧化碳、甲烷等气体组成，可以用作燃料或化工原料，具有广泛的应用前景。
生物质气化技术已经有数十年的研究历史，但直到近年来才得到广泛关注和应用。
随着气候变化日益严重和对传统能源的限制，生物质气化技术被视为一种可持续发展的替代能源技术。
其具有利用废弃生物质资源、减少碳排放、提高能源利用效率等优势。
生物质气化技术在实际应用中仍面临着诸多挑战，如原料多样性、气化过程稳定性、产品气质量控制等问题。
对于生物质气化技术的研究和发展具有重要意义，有望为能源领域的可持续发展提供新的解决方案。
未来，随着技术的不断突破和改进，生物质气化技术将有望成为一种重要的清洁能源技术，为实现碳中和目标和能源革命贡献力量。
2. 正文2.1 生物质气化技术的发展历史生物质气化技术的发展历史可以追溯到19世纪末。
最早的生物质气化技术是利用木材或煤炭进行燃烧产生气体的方式。
生物质气化技术研究现状与发展
生物质气化技术研究现状与发展近年来，与现代能源需求急剧增长相关的可再生能源的应用日趋兴盛，生物质能源的发展也受到越来越多的关注。
生物质气化是生物质资源利用的有效技术，其出口气体是沼气和热机能气体。
这是一种清洁、安全、可再生和可利用的能源。
因此，研究生物质气化技术开发与应用对于发展可持续能源具有重要意义。
一、生物质气化技术介绍气化是生物质资源转化为甲烷等有价值能源的技术。
它是通过物理热能和化学能释放生物质中的有价值物质而获得的，并形成甲烷等可燃气体和蒸气的综合技术。
它可以释放生物质内部的有价值物质，并转化为有价值的能源，它可以替代传统的石油、煤炭和天然气等化石能源的使用，为可再生能源的开发提供支持。
生物质气化技术主要包括：（1）热分解:过一种热处理方法将生物质中的有机物分解成较低分子量的物质；（2）熔炼:生物质物质熔解以释放更高分子量的烃和其它物质；（3）气化:生物质材料或熔融物质通过高温气化获得沼气、热机能气体等有价值气体；（4）转化:沼气经过净化和深度加工，转化成可用于动力发电和民用、工业用气大规模应用的替代能源。
二、生物质气化技术研究现状近年来，生物质气化技术的研究取得了显著成果，从实践中积累了丰富的经验。
根据近几年生物质气化技术发展的特点，可以概括为以下几个方面：（1）规模不断扩大：随着社会的发展，生物质气化技术的发展也受到越来越多的关注，其规模也不断扩大。
已成熟的生物质气化技术可以满足一定规模以上的能源需求，比如电力、工业、居民等领域；（2）自动化程度不断提高：近年来，随着计算机技术和控制技术的发展，生物质气化技术的自动化水平也在不断提高，使得整个生物质气化过程更加高效、省时、省力、安全；（3）效率不断提升：生物质气化技术的研究不断推进，已经有许多研究突破，使得整个气化过程的效率有了很大的提升，从而可以更大规模地满足能源需求；（4）成本不断降低：随着技术的发展，生物质气化技术的实施成本也在不断降低，使得生物质能源的发展更加经济可行，同时能够节约大量的能源开发和使用的成本。
生物质气化技术及其研究进展
生物质气化技术及其研究进展摘要 生物质能源是一种理想的可再生能源，由于其在燃烧过程中对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减少温室效应，因而越来越受到世界各国的关注。
对生物质能的概念及其转化方式进行了简单介绍，着重介绍了生物质气化技术在国内外的发展现状，提出了我国在生物质气化领域的重点研究方向。
1前言生物质能源是一种理想的可再生能源。
具有以下特点：(1)可再生性；(2)低污染性(生物质硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的SO2、NO2较低，生物质作为燃料时，二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减少温室效应)；(3)广泛的分布性。
缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。
所以，利用生物质作为替代能源，对改善大气酸雨环境。
减少大气中二氧化碳含量从而减少“温室效应”都有极大的好处。
生物质能的低硫和CO2的零排放使生物质成为能源生产的研究热点。
20世纪70年代，Gahly等首次提出了将气化技术用于生物质这种含能密度低的燃料。
生物质气化是生物质转化过程最新的技术之一。
生物质原料通常含有70℃～90℃挥发分，这就意味着生物质受热后，在相对较低的温度下就有相当量的固态燃料转化为挥发分物质析出。
由于生物质这种独特的性质，气化技术非常适用于生物质原料的转化。
不同于完全氧化的燃烧反应，气化通过两个连续反应过程将生物质中的碳的内在能量转化为可燃烧气体，生成的高品位的燃料气既可以供生产、生活直接燃用，也可以通过内燃机或燃气轮机发电，进行热电联产联供，从而实现生物质的高效清洁利用。
生物质气化的一个重要特征是反应温度低至600～650℃，因此可以消除在生物质燃料燃烧过程中发生灰的结渣、团聚等运行难题。
生物质气化采用的技术路线种类繁多，可从不同的角度对其进行分类。
根据燃气生产机理可分为热解气化和反应性气化，其中后者又可根据反应气氛的不同细分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气及其这些气体的混合物的气化。
根据采用的气化反应器的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可燃气体的技术，是一种可再生能源利用的重要途径。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出，生物质气化技术的研究也日益受到人们的关注。
本文将从生物质气化技术的基本原理、研究现状和发展趋势等方面进行介绍。
生物质气化技术的基本原理是利用高温和缺氧条件下，通过生物质原料的热解和气化反应，将其转化为一种混合气体，包括一氧化碳、氢气和一些轻烃类物质。
这种混合气体通常被称为生物质气或合成气，可以作为燃料用于发电、加热或制造化工产品。
生物质气化技术相比于直接燃烧生物质具有更高的能量利用率和更低的污染排放，因此备受人们关注。
目前，生物质气化技术已经取得了一些重要的研究进展。
在生物质气化反应机理方面，学者们通过实验和理论模拟等手段，深入研究了生物质原料在高温下的热解和气化过程，为生物质气化工艺的优化设计提供了理论基础。
在生物质气化工艺方面，研究人员通过不断改进反应装置和操作条件，提高了生物质气化的生产效率和稳定性。
在生物质气化产物利用方面，一些新的合成气体利用技术被提出，并取得了一些实际应用效果。
生物质气化技术仍然面临着一些挑战和难点。
生物质气化反应的高温和缺氧条件给反应装置和材料的选用带来了一定的技术难度，需要耐高温、耐腐蚀的材料。
生物质原料的成分复杂性和不均匀性使得气化反应的控制和优化设计变得更加困难。
生物质气化产生的合成气体中含有一定量的固体颗粒和一些有害气体，对气体净化和能量利用提出了更高的要求。
为了克服这些难点，目前生物质气化技术的研究重点主要集中在以下几个方面。
首先是提高气化反应的稳定性和控制性，优化气化反应装置和操作条件，提高生物质气化的产气率和气体质量。
其次是加强生物质气化产物的利用研究，开发高效的合成气体利用技术，提高合成气能的利用效率和环保性。
还需要加强生物质气化技术与其他能源技术的整合研究，提高生物质能源的整体利用效率。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质材料转化为可燃气体的技术，它是一种重要的可再生能源利用方式，可以有效地利用农林废弃物和城市垃圾等可再生资源，具有广阔的应用前景。
随着能源问题的日益严重和环境污染的日益加剧，生物质气化技术越来越受到人们的重视和关注。
本文将对生物质气化技术的研究现状进行分析和总结，以期为相关研究提供一定的参考价值。
一、生物质气化技术的原理生物质气化技术是通过热解、气化和催化等过程将生物质材料转化为可燃气体。
在气化过程中，生物质经过高温热解生成一系列气体产物，主要包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化氮等。
生物质气化的主要原理是通过铁、镍等金属氧化物的还原反应，将生物质中的碳、氢等元素转化为可燃气体，同时生成一定量的焦炭和灰渣。
生物质气化技术具有高能效、低污染、资源广泛等优点，因此备受关注。
1. 研究内容近年来，国内外对生物质气化技术进行了广泛而深入的研究。
在生物质气化技术的研究内容方面，主要包括气化过程的动力学研究、气化反应机理的研究、催化剂的研究、气化设备的改进等方面。
气化反应机理的研究对于提高气化效率和减少气化参数对环境的影响具有重要意义。
研究人员还对生物质气化过程中的焦炭生成机理进行了深入探讨，以期减少焦炭生成对气化设备的影响，提高资源利用率。
2. 技术改进在生物质气化技术的研究中，技术改进是一个重要的方向。
研究人员通过改进气化反应器结构和提高气化温度，有效地提高了气化效率和气化产气的热值。
通过引入先进的气化设备，如旋转流化床气化技术、离心气化技术等，使得生物质气化技术在规模化应用中更加灵活和高效。
研究人员还进行了生物质气化过程中的气体清洁技术研究，以期减少气化产气中的一氧化碳、烟尘等有害气体的排放，保护环境。
3. 材料选择生物质气化技术的研究中，材料选择是一个重要的环节。
近年来，研究人员广泛地开展了各种生物质材料的气化性能研究，以期找到更适合气化利用的生物质材料。
生物质气化技术的进展与应用研究
生物质气化技术的进展与应用研究在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，生物质气化技术作为一种具有潜力的可再生能源转化手段，正逐渐引起广泛关注。
生物质气化是将生物质原料（如木材、农作物秸秆、林业废弃物等）在一定的温度和气化剂（空气、氧气、水蒸气等）条件下转化为可燃气体的过程。
这些可燃气体可以用于发电、供热、生产化学品等多种领域，为解决能源和环境问题提供了新的途径。
一、生物质气化技术的原理与分类生物质气化的基本原理是在高温缺氧的环境中，生物质发生热解和部分氧化反应，生成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。
根据气化炉的类型和运行条件的不同，生物质气化技术可以分为以下几种主要类型：1、固定床气化炉固定床气化炉是一种较为常见的气化设备，生物质原料在炉内相对固定，气化剂从下部或上部通入。
根据气化剂的流动方向，又可分为上吸式、下吸式和平吸式固定床气化炉。
上吸式气化炉的产气中焦油含量较高，但热效率相对较高；下吸式气化炉的产气焦油含量较低，但气体温度较高；平吸式气化炉则介于两者之间。
2、流化床气化炉流化床气化炉中，生物质原料在流化介质（如空气、水蒸气等）的作用下处于流化状态，与气化剂充分接触，反应速度快，气化效率高。
常见的流化床气化炉有鼓泡流化床和循环流化床两种。
3、气流床气化炉气流床气化炉的工作温度较高，通常在 1200℃以上，生物质原料以粉末形式与气化剂高速喷入炉内，瞬间完成气化反应。
这种气化炉产气质量高，但设备投资和运行成本也较高。
二、生物质气化技术的进展近年来，生物质气化技术在多个方面取得了显著的进展。
在气化炉的设计和优化方面，通过改进炉体结构、优化气化剂的分布和流动方式，提高了气化效率和产气质量。
例如，采用新型的炉内换热装置，有效地回收了气化过程中的热量，提高了系统的能源利用率；同时，通过优化气化剂的入口位置和流量控制，改善了气化反应的均匀性，减少了焦油的生成。
在净化和提质技术方面，新的方法不断涌现。
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３生物质气化发电技术应用及国内外发展现状
３ １ 生物质气化发电技术 在国外的发展及现状 ． 生物质气化及发电技术在发达国家已受到广泛重 视，如奥地利、 丹麦、芬兰、法国、挪威 、瑞典和美国 等国家生物质能在总能源消耗中所 占的比例增加相当 迅速 。奥地利成功地推行 了建立燃烧木材剩余物的区
的不同又可分为固定床气化 、流化床 气化和气流床气 化。 另外 ， 还可以根据气化规模的大小、 气化反应压力
的不同对气化技术进行分类 。在气化过程中使用不同
的气化剂、 采取不同的运行方法 以及过程运行条件， 可 以得到三种不同质量的气化产品气 。三种类型的气化
Ｃ Ｏ 的零排放使生物质成为能源生产的研究热点 Ｊ 。
２ 世纪 ７ 年代 ， ａ ｌ ７ ｏ ｏ Ｇ ｈｙ等［首次提出了将气化技 术用于生物质这种含能密度低 的燃料 。生物质气化是 生物质转化过程最新的技术之一 。生物质原料通常含 有 ７ ～９ 挥发分 ， ｏ ｏ 这就意味着生物质受热后， 在相 对较低的温度下就有相当量的固态燃料转化为挥发分 物质析出。 由于生物质这种独特的性质， 气化技术非常 适用于生物质原料 的转化。不同于完全氧化的燃烧反 应，气化通过两个连续反应过程将生物质中的碳的内 在能量转化为可燃烧气体，生成的高品位的燃料气既 可以供生产、 生活直接燃用 ， 也可以通过内燃机或燃气 轮机发电， 进行热电联产联供， 从而实现生物质的高效 清洁利用 。生物质气化的一个重要特征是反应温度低
流化床对原料的要求较固定床低。固定床必须使
用特定种类、 形状和尺寸尽可能一致的原料 ； 流化床使 用的原料不限定种类 ， 进料形状不限， 颗粒尺寸可不一 致。 前者颗粒尺寸较大（ ０ ｍ ， ＞１０ ｍ） 后者颗粒尺寸较小
（ ５ｒｍ ） ＞ ０ ａ 。
至 ６ｏ ５ ｏ ～６ ０ Ｃ，因此可以消除在生物质燃料燃烧过程
１ 前言
生物质能源是一种理想的可再生能源。具有 以下 特点 ：（） １ 可再生性 ； ２ 低污染性（ （） 生物质硫含量 、 氮 含量低， 燃烧 过程 中产生的 Ｓ ｚＮ Ｏ 、 Ｏ 较低， 物质作 生 为燃料时， 二氧化碳净排放量近似于零， 可有效地减少 温室效应） ３ ；（）广泛的分布性。缺乏煤炭的地域可充 分利用生物质能。 以， 所 利用生物质作为替代能源， 对 改善大气酸雨环境 。减少大气 中二氧化碳 含量从而减 少 “ 温室效应”都有极大的好处 。生物质能的低硫和
上部的原料层 ， 使原料层发生热解 ， 脱除挥发分， 生成
的焦炭落人还原层 。 生成的气体继续上升 ， 将刚入炉的 原料预热、 干燥后 ， 进入气化炉上部， 经气化炉气体出
口引 出 。
式气化炉是指气化原料与气化介质在床中的流动方向 相反 。而并流式气化炉是指气化原料与气化介质在床 中的流动方 向相同 这两种气化炉按照气化介质的流 动方向不同又分别称为上气式 、 下气式气化炉 。 下面对 上气式固定床生物质气化炉的运行工艺作简单介绍。
质。
固定床燃气飞灰含量低，而流化床燃气飞灰含量 高。 其原因是固定床中温度可高于灰熔点， 从而使灰熔 化成液态 ，从炉底排出；而流化床中温度低于灰熔点 （ 否则熔成结渣， 无法正常运行 ） 飞灰被出气带出一部 ， 分。 所以流化床对环境影响比固定床大， 在实际设计中 必须对燃气进行除尘净化处理 。
常压条件下迅速完成 干燥、热解 、燃烧及气化反应过
程， 使之在等温条件下实现能量转化 ， 从而生产出需要
的燃气。 床料本身的较高的热容量像一个热量词速器，
可使生物质气化炉在停炉一整夜后无需外在热量情况 下重新开车。 由于床料热容大 ， 即使水分含量较高的燃
料也可直接气化。通过控制运行参数 可使流化床床温
产 品气有着不同的热值 （Ｖ） Ｃ ：低热值 （ｏ Ｖ）～ Ｌｗ Ｃ ４ ６ ／ ｍ。使用空气 和蒸汽／ ＭＪＮ （ 空气） ；中热值 （ ｄｕ Ｍｅｉ ｍ Ｃ ｌ～１ＭＪＮ （ Ｖ）２ ８ ／ ｍ。使用氧气 和蒸汽） ；高热值 （ ｉ Ｈｇ ｈ Ｃ ４ＭＪＮ （ Ｖ）０ ／ ｍ。使用氢气或者是氢化） 。
综合经济性好的特点。 综合考虑设计和运行过程， 流化
床比固定床具有更 大的经济性，应该成为我国今后生
物质气化研究的主要方向。
较小 ， 容量一般较固定床的容量大。 启动时 ， 固定床加 热比较缓慢， 需较长时间达到反应温度 ； 流化床加热迅 速。可频繁起停。 运行过程中， 固定床床内温度不均匀， 固体在床内 停 留时间过长 ， 而气体停留时间较短， 压力降较低； 流
情况、 使用的原料、 能量利用和转换 、 环境效益和经济
性五个方面对流化床和固定床气化炉进行 比较 。
２ ３１ 工业技术及运行情况 ．．
从 目前情况来看，固定床和流化床气化炉的设计 运行时间一般都小于 ５ ０ｈ 前者结构简单 ， ００ 。 坚固耐用 ；
后者比较而言． 结构较复杂， 安装后不易移动 ， 但占地
大约 ２ ～３ ｏ Ｖ增到 目前的 ２ 。到 目前为止 ， ５ 该国已 拥有装机容量为 １ ＭＷｅ的区域供热站 ８ ～９ 座 。 ～２ ０ ０
２３ ２ 使用的原料 ．．
瑞典 和丹 麦正在实施 利用生物 质进行热 电联 产的计
划 ，使生物质能在转换为高品位电能的同时满足供热 的需求 ， 以大大提高其转换效率 。 一些发展中国家 ， 随 着经济发展也逐步重视生物质的开发利用，增 加生物
中发生灰的结渣、团聚等运行难题。 生物质气化采用的技术路线种类繁多［，可从不 ８ ］
同的角度对其进行分类 。根据燃气生产机理可分为热
解气化和反应性气化，其中后者又可根据反应气氛的
不同细分为空气气化、 水蒸气气化 、 氧气气化、 氢气及 其这些气体 的混合物的气化 。根据采用的气化反应器
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５ ２
生物质 气化技 术及其研 究进展
效率高， 一般达 ９ ～９ 。 ０ ９ 流化床由于出炉燃气中固 体颗粒较多 ， 造成不完全燃烧损失， 碳转换效率一般只 有 ９ 。两者都具有较高热效率。 ０
２ ３４ 环境效益 ．．
保持在结渣温度以下，床层只要保持均匀流化就可使 床层保持等温 ， 这样可避免局部燃烧高温。 流化床气化 炉气化强度高 ， 人炉的燃料量及风量可严格控制， 非常 适合于大型的工业供气系统 ，且燃气的热值可在一定 的范围内任意调整。 因此， 流化床反应器是生物质气化 转化的一种较佳选择，特别是对于灰熔点较低的生物
床分为鼓泡流化床和循环流化床， 如图 ３ 所示。 鼓泡流 化床气化炉中气流速度相对较低，几乎没有固体颗粒 从流化床中逸 出。而循环流化床气化炉中流化速度相 对较 高，从流化床中携带出的颗粒在通过旋风分离器 收集后重新送人炉 内进行气化反应。流化床气化炉有
良好的混合特性和较高的气固反应速率。
气 出口
ｌ 上气』 固定 床， 物质 化炉 及 其床内 温度 分如 ℃ ｛ ‘
流化风
（）鼓泡流化床 ａ
（ ）循环流化床 ｂ
图 ３ 流化床气化炉
在生物质气化过程中，流化床首先通过外加热到
运行温度 ， 床料吸收并贮存热量 。 鼓人气化炉的适量空
【 到２ 下气式固定床生物质 化炉及其床内温度分 ｔ
２ ２ 流化床生物质气化炉 ． 流化床燃烧是一种先进的燃烧技术 ，应用于生物 质燃烧上已获得了成功［ ］ ５ ，但是用于生物质气化仍 是一个新课题。 与固定床相比。 流化床没有炉栅 ， 一个 简单 的流化床由燃烧室、 布风板组成， 气化剂通过布风
板进人流化床反应器中。 按气固流动特性不同， 将流化
化床床温均匀 ， 气固接触混合良好， 气固停 留时间都较
短 ， 内压力降较高。 床 固定床的运行负荷可以在设计负 荷的 ２ ～１０ ０ １ 之间变动， 而流化床由于受气流速度 必须满 足流化条件所限 ，只能在 设计负荷 的 ５ ～ Ｏ
１０ ２ 之间变化 。
域供 电站的计划，生物质能在总能耗中的 比例 由原来
在设计制造方面。由于流化床的结构较 固定床复 杂． 故投资多于后者 。 但在运行方面 ， 固定床对原料要 求较高， 流化床对原料要求不高 ， 固定床运行投资高 故 于流化床。 固定床气化炉 内温度分布较宽 ， 这可能产生 床 内局部高温而使灰熔聚 ， 并存在比容量低、 启动时间 长以及大型化较困难等问题 ； 流化床具有气 化强度大、
２３ ５ 经济性 ．．
２ ３ 固定床气化炉与流化床气化炉性能比较 ． 固定床气化炉与流化床气化炉有着各 自的优缺点 和一定的适用范围。 例如 ， 逆流式固定床气化反应器结
构简单、 操作便利， 运行模式灵活 ， 但是 只能适用于中
小规模生产； 而流化床气化反应器虽然适合于工业化 、 大型化． 但设备复杂、 投资大， 而且需要一个相对稳定 的对产品气的市场需求。下面主要从工业技术及运行
２ 生物质气化反应炉
生物质气化按照使用的气化器类型不同分为固定 床气化和流化床气化两种。气流床气化对于入炉颗粒
粒度要求细 （ 一般要求小于 ０４ ｍ）对于生物质而言， ．ｍ ，
要满足气流床的气化的粒度要求还有许多技术及经济 难题需要解决。
＊国家高新技术发展研究 “６ ”项 目基金资助 （０１ ８３ ２ ０ 一ＡＡ一５ 一４ 一ｌ） ｌ ０ ０。
＊＊米 铁．男，ｌ６ 年 ６ ９９ 月生．博士，博士后 ，讲师 武汉市。４０ ５ 。 ３ ０６
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《 化工装备技 术》第 ２ 卷 第 ２期 ２ ０ ６ ０５年
２ １ 生物质固定床气化炉 ． 固定床是一种传统的气化反应器 ，其运行 温度一 般在 １０ 左右。 ００ Ｃ 固定床气化炉分为逆流式（ ｏ ｎｅ～ Ｃ ｕ ｔｒ
化碳净排放量近似于零 ， 可有效地减少温室效应， 因而越来越受到世界各国的关注。 对生物质能的概念及其转化方式进行了简单介绍，着重介绍了生物质气化技术在国