生物质半焦气化技术的研究现状
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法 以及 共气 化 法 ， 重 点 介 绍 了这 些 方法 的研 究 现 状 ， 外 对 该 技 术 的应 用进 行 了展 望 。 并 此
关键词 ： 生物质半焦； 催化气化； 共气化
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性物质的质量分数 、 碳氢质量 比， 氧碳 质量 比都随着温 度的升高 而降低 ， 而且生物质半焦 随着温 度的升 高逐渐具 有芳香族 化合
物结构 的特征 。生物质半焦 含碳量高 、 热值高 ， Ｎ和 Ｓ的含 量很 少， 含有许 多有机 官能 团， 因此 生物质半 焦具有 良好 的反应性 ， 被认为是优质的气 化原料 』 。近年来 关于生物质半焦气化 的研
得出了如下结论 ： 热解终温为 ３ ０Ｃ、 ／ ０ ￣ Ｏ Ｃ摩 尔比在 ０ ９—１ １ ． ． 最 为合适 ， 气化温度和碳 转化 率随着 Ｏ Ｃ摩尔 比的增加而 升高 ， ／ 对
分析出， 发生碳化 而形成 的固体产 物。生 物质半 焦 由有 机物组 成， 其中富集 了大量的固定碳成分 。在热解 过程 中， 焦 中挥发 半
生物质能源是 一种 理想 的可 再生 能 源 ， 有 可再 生 、 具 低污 染、 分布广泛等特点。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” 有极 都 大的好处… 。在生物质 的现 代化利用 中， 目前主要使 用 的有 沼 气转化法 和热解气化法生产燃气 。其 中生物质气化 是生物质
十分简便 ， 运行成本低 ， 在工业上应用 较为广泛 。其原理 主要是 让空气中的氧气与生物 质半焦 中的 固定 碳接触 燃烧 ， 烧过 程 燃 中产 生 的 Ｃ 进一 步 与 固定 碳 反 应 生 成 Ｃ 主 要 的化 学 反 应 如 Ｏ Ｏ，
下［ ：
Ｃ ＋０２ ÷ ０２ 一 Ｃ
Ｃ ＋ ＣＯ２ Ｃ０
利用的重要途径之一 ， 特别是近年来 ， 对该技术 的研究越来越 广 泛。然 而生物质直接气化存 在 以下各 方面 的问题 ： 燃气 中焦油 含量偏高 ； 气化效率偏低 ， 产率偏低 ， 气中可燃 气体浓度低 ； 燃 整
个 气 化 过程 中净 能量 获 得 率不 理 想 ， 量 利 用 途 径 单 一 ， 位 热 能 单 量燃气成本较高 。 生物 质 半 焦 是 指 生 物 质 在 隔 绝 空 气 条 件 下 受 热 分 解 ， 发 挥
达 到 ９ ．９ 。 ９５％
１ ２ 生 物质半 焦 的 Ｃ 气 化 ． Ｏ，
・
５・ ２
广州化工
２ １ 年 ３ 卷第 ９期 ００ ８
生 物 质 半 焦 气 化 技 术 的研 究 现 状
吾瑜吉
（ 江苏省 苏州市吴 中区环境监 测站 ，江 苏 苏州 ２ ５ ２ ） １ １ ８
摘 要 ： 对生物质半焦的气化技术进行了介绍和总结， 将其归纳为以空气、Ｏ 和水蒸汽为气化介质的直接气化法、 Ｃ 催化气化
吴亭亭等 用程序 升温热 重法对苹 果皮 、 青菜 皮 、 甘蔗皮 、 西瓜 皮和猪肉皮 ５种生 物质 的焦 样进行 空气气化 研究 ， 考察 了 升温速率 、 气化剂 流量等 因素对 Ｔ ／ Ｔ Ｇ Ｄ Ｇ谱 图 的影 响。结果 表 明： Ｔ Ｄ Ｇ参数均 随升温速率 的增高而增大 ， 表观活化能 Ｅ和指前 因子 Ａ间存在 动力学补偿效 应。张巍巍等 基 于 Ａ Ｐ Ｎ Ｐ Ｕ ＳＥ Ｌ ｓ 模拟平台 ， 对热解后的生物质半焦的空气 气化进行 了模 拟计 算 ，
究 受 到 了广 泛 的 关 注 ， 文 对 生 物 质 半 焦 气 化 技 术 的研 究 现 Biblioteka Baidu 本 进行 了总结 ， 将其分为直接气化 、 催化气化和共气 化 ３个部分做 了详 细 的 阐述 。
于 ３ ０Ｃ半焦进行气化 ， ０￣ 空气温度预热 到 ５０Ｃ比较合适 ， ５￣ 气化温 度可达 到 １５ ￣ 煤气 热值 可达 到 ５５ ｋ／ ｍ ， 转化 率也 可 ０ ６Ｃ， ９ ８ ＪＮ 碳
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性物质的质量分数 、 碳氢质量 比， 氧碳 质量 比都随着温 度的升高 而降低 ， 而且生物质半焦 随着温 度的升 高逐渐具 有芳香族 化合
物结构 的特征 。生物质半焦 含碳量高 、 热值高 ， Ｎ和 Ｓ的含 量很 少， 含有许 多有机 官能 团， 因此 生物质半 焦具有 良好 的反应性 ， 被认为是优质的气 化原料 』 。近年来 关于生物质半焦气化 的研
得出了如下结论 ： 热解终温为 ３ ０Ｃ、 ／ ０ ￣ Ｏ Ｃ摩 尔比在 ０ ９—１ １ ． ． 最 为合适 ， 气化温度和碳 转化 率随着 Ｏ Ｃ摩尔 比的增加而 升高 ， ／ 对
分析出， 发生碳化 而形成 的固体产 物。生 物质半 焦 由有 机物组 成， 其中富集 了大量的固定碳成分 。在热解 过程 中， 焦 中挥发 半
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十分简便 ， 运行成本低 ， 在工业上应用 较为广泛 。其原理 主要是 让空气中的氧气与生物 质半焦 中的 固定 碳接触 燃烧 ， 烧过 程 燃 中产 生 的 Ｃ 进一 步 与 固定 碳 反 应 生 成 Ｃ 主 要 的化 学 反 应 如 Ｏ Ｏ，
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利用的重要途径之一 ， 特别是近年来 ， 对该技术 的研究越来越 广 泛。然 而生物质直接气化存 在 以下各 方面 的问题 ： 燃气 中焦油 含量偏高 ； 气化效率偏低 ， 产率偏低 ， 气中可燃 气体浓度低 ； 燃 整
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达 到 ９ ．９ 。 ９５％
１ ２ 生 物质半 焦 的 Ｃ 气 化 ． Ｏ，
・
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广州化工
２ １ 年 ３ 卷第 ９期 ００ ８
生 物 质 半 焦 气 化 技 术 的研 究 现 状
吾瑜吉
（ 江苏省 苏州市吴 中区环境监 测站 ，江 苏 苏州 ２ ５ ２ ） １ １ ８
摘 要 ： 对生物质半焦的气化技术进行了介绍和总结， 将其归纳为以空气、Ｏ 和水蒸汽为气化介质的直接气化法、 Ｃ 催化气化
吴亭亭等 用程序 升温热 重法对苹 果皮 、 青菜 皮 、 甘蔗皮 、 西瓜 皮和猪肉皮 ５种生 物质 的焦 样进行 空气气化 研究 ， 考察 了 升温速率 、 气化剂 流量等 因素对 Ｔ ／ Ｔ Ｇ Ｄ Ｇ谱 图 的影 响。结果 表 明： Ｔ Ｄ Ｇ参数均 随升温速率 的增高而增大 ， 表观活化能 Ｅ和指前 因子 Ａ间存在 动力学补偿效 应。张巍巍等 基 于 Ａ Ｐ Ｎ Ｐ Ｕ ＳＥ Ｌ ｓ 模拟平台 ， 对热解后的生物质半焦的空气 气化进行 了模 拟计 算 ，
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于 ３ ０Ｃ半焦进行气化 ， ０￣ 空气温度预热 到 ５０Ｃ比较合适 ， ５￣ 气化温 度可达 到 １５ ￣ 煤气 热值 可达 到 ５５ ｋ／ ｍ ， 转化 率也 可 ０ ６Ｃ， ９ ８ ＪＮ 碳
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