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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划生物质材料论文中南大学能源与环境论文课题论我国当前能源形势与政策学院学生姓名指导教师专业班级学号XX年4月10日生物质气化利用技术分析比较摘要:生物质气化可实现低品位生物质能的深层次利用，不同地区、不同行业有不同的能源需求和产业结构，应合理选择生物质气化技术。固定床气化技术针对的是中小规模应用该技术存在的问题包括焦油含量高、规模小、机械化和自动化程度较低、发电效率低等。流化床气化技术针对的是中等及以上规模应用目前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
2、气化炉。低热值燃气轮机%高效燃气净化系统以便采用BIGCC技术。沼气技术是一项生物质综合高效清洁利用的多联产工艺。目前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设备。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、沼渣的利用难题等。生物质快速热解技术是一种高温处理过程，其最大的优点是产物生物油易于储存运输，不存在产品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，沼气技术更适合处理高含水的养殖业粪便，快速热解技术更适合农作物秸秆的规模化转化，燃气型气化技术更适合社区生活垃圾和农林产品加工废弃物的处理。关键词：生物质;气化;固定床;流化床；热效率；发电；0
3、引言能源是人类赖以生存的物质基础，是国民经济的基本支撑。生物质气化技术正是以植物生物质为原料，采用热解法及热化学氧化法在缺氧条件下加热，使其发生复杂的热化学反应的能量转化过程，在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳甲烷氢气等可燃性气体的分子。最终利用这些气体进行集中供气发电，从而可在某些情况下替代现有的煤电以及天然气。其不仅减轻了因焚烧秸秆而对环境造成的污染，而且提高了秸秆的利用效果，并为能源的可持续发展提出了有效途径。生物质是一种可再生能源,具有以下特点:可再生性;低污染性;广泛的分布性。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”都有着积
4、极的意义。从不同的角度对生物质气化技术进行分类。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、氢气气化;根据采用的气化反应炉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,还可以根据气化反应压力的不同来对气化技术进行分类。在气化过程中使用不同的气化剂、采取不同过程运行条件,可以得到三种不同热值的气化产品气:低热值46MJ/m3(使用空气和蒸汽/空气);中等热值1218MJ/m3(使用氧气和蒸汽);高热值40MJ/m3(使用氢气)。1生物质气化反应炉生物质气化按照使用的气化炉类型不同分为固定床气化和流化床气化两种。气流床气
5、化对于入炉颗粒粒度要求细(一般要求小于),对于生物质而言,要满足气流床气化的粒度要求还有许多技术经济难题需要解决。生物质固定床气化炉固定床是一种传统的气化反应炉,其运行温度在1000左右。固定床气化炉分为逆流式、并流式,如图1、2所示。逆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吸式、下吸式气化炉。下面对上吸式固定床生物质气化炉的运行工艺作简单介绍。在上吸式固定床气化炉中,生物质原料从气化炉上部的加料装置送入炉内,整个料层由炉膛下部的炉栅支撑。气化剂从炉底下部的送风口进入炉内
6、,由炉栅缝隙均匀分布、并渗入料层底部区域的灰渣层,气化剂和灰渣进行热交换,气化剂被预热,灰渣被冷却。气化剂随后上升至燃烧层,在燃烧层,气化剂和原料中的炭发生氧化反应,放出大量的热量,可使炉内温度达到1000,这一部分热量可维持气化炉内的气化反应所需热量。气流接着上升到还原层,将燃烧层生成的CO2还原成CO;气化剂中的水蒸气被分解,生成H2和CO。这些气体与气化剂中未反应部分一起继续上升,加热上部的原料层,使原料层发生热解,脱除挥发分,生成的焦炭落入还原层。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。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
7、于生物质燃烧上已获得了成功,但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入流化床反应器中。按气固流动特性不同,将流化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入炉内进行气化反应。在生物质气化过程中,流化床首先通过外加热达到运行温度,床料化工导论结课论文学院专业年级XX级姓名王健指导教师唐韶坤XX年1月15日生物质能源的产生与发展前景王健化工六班摘要：随着能源危机及温室
8、气体减排呼声的日益高涨，寻找替代性清洁能源就成为化解能源危机和温室效应的最佳策略。主要发达国家的技术专家和决策者都非常重视生物质能产业的开发。近年来，生物质能源呈现出新的特点。分析追踪这些新趋势和新特点，不仅有助于我们理解生物质能产业创新的规律，理性地制定生物质能产业发展战略，而且有助于我们把握生物质能产业创新的社会约束条件，科学利用并发展生物质能源，实现经济的可持续发展。关键词：生物质能源可持续发展循环经济技术1生物质能源的定义所谓生物质能源,生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。在各种可再生能源中，生物质是贮存的太阳能，更是一种唯一可再
9、生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料的能源。是一种对环境友好的可再生资源,如燃料乙醇、生物柴油、沼气等。生物质产业近些年来在我国的发展即是农业新功能(提供生物质能源)的一个具体体现,同时也被寄予“现代农业新的增长点”的厚望,发展生物质产业已成为我国加快现代农业建设、发展农村循环经济的重大举措。2生物质能源的产生生物质资源丰富中国发展生物能源产业有着巨大的资源潜力。中国人口多，虽然可作为生物能源的粮食、油料资源很少，但是可作为生物能源的生物质资源有着巨大的潜力。有很多秸秆尚未利用，同时森林等资源也可以进行开发。现有可供开发的生物质能源至少能达亿吨标煤，同时还有约亿公顷宜农宜林荒山荒地，发
10、展生物能源产业，利用农林废弃物，开发宜林荒地，将会极大地促进中国生物质资源开发利用，促进我国经济的转型。市场需求旺盛随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，市场对于可再生能源的需求量将会越来越大，生物质能源的市场前景十分诱人。-1-1)国家对于能源的需求要求生物质能源产业加快发展。以生物液体燃料乙醇和生物柴油为例：在未来几年，中国对石油进口依赖度加深、国际石油价格进入高价时代等大背景下，国内燃料乙醇产能扩大已经成为不可阻挡的趋势，燃料乙醇的利润空间也在逐渐上升，相关技术也日臻成熟。同时，中国生物柴油的发展潜力也相当大。生物柴油装置的原料需求，废弃动植物油回收每年可生产约200万吨生物柴油。近年
11、来，中国相继建成了许多年产量过万吨的生物柴油厂。2）生态型经济社会发展需要生物质能源。随着国家和社会对于生态环境保护的逐步重视以及对循环经济的大力要求，生态型能源也将会越来越受欢迎。如用燃料乙醇、生物柴油来替代或部分替代常规汽油或柴油，可大幅度减少汽车有害尾气排放量，提高空气质量，减少雾霾天数。为改善农村的生产、生活环境，提高农民的生活质量，以作物秸秆、畜禽粪便、农林废弃物和环境污染物为原料，生产生物质可燃气等作为他们的生活能源，一举改变原来直接燃用秸秆薪柴的炊事取暖局面，起到既办实事又赚效益的功效。3生物能源转换311生物燃料乙醇燃料乙醇指以生物物质为原料通过生物发酵等途径获得的可作为燃料用
12、的乙醇。燃料乙醇经变性后与汽油按一定比例混合可制车用乙醇汽油。燃料乙醇生产技术主要有第一代和第二代两种。第一代燃料乙醇技术是以糖质和淀粉质作物为原料生产乙醇。其工艺流程一般分为五个阶段，即液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水。第二代燃料乙醇技术是以木质纤维素质为原料生产乙醇。与第一代技术相比，第二代燃料乙醇技术首先要进行预处理，即脱去木质素，增加原料的疏松性以增加各种酶与纤维素的接触，提高酶效率。待原料分解为可发酵糖类后，再进入发酵、蒸馏和脱水。第二代燃料乙醇技术中，秸秆是首先被人们考虑的材料。在中国古代，就有-2-利用秸秆制沼气的记录。近年来，由于玉米等传统制备燃料乙醇的粮食作物日益短缺，而以木薯为
13、作物开发的技术还尚未成熟，因此，人类便把研究的目光投向了秸秆。通过微生物发酵技术，将秸秆发酵转换成燃料乙醇312生物柴油所谓生物柴油，是指利用各类动植物油脂为原料，与醇类物质经过交脂化反应改性，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。花生、油菜籽等油料作物，以及动物油脂、废弃油渣等都可以用来炼制生物柴油。欧盟生物柴油80%的原料为双低菜籽油。美国、巴西主要是大豆，我国主要是以木本油料、废弃油脂和微藻油脂为原料。我国在内蒙古开展了微藻固碳生物能源示范项目，同时，已在四川、贵州、海南启动小油桐生物柴油产业化示范项目。近年来，我国开发的微藻生物柴油技术凭借周期短、见效快、产率高、占地面积小等独特的优势
14、，逐渐引起了世界各国的兴趣，正逐步引导生物柴油领域的新革命。32致密成型生物质固化成型燃料是将作物秸秆、稻壳、木屑等农林废弃物粉碎后，送入成型器械中，在外力作用下，压缩成需要的形状。然后，作燃料直接燃烧，也可进一步加工，形成生物炭。目前，我国研究和开发出的生物质固化成型机也已应用于生产，取得了良好的口碑。生产的致密成型燃料，也已应用于取暖和小型锅炉。经测定，该种燃料排放的污染物低于煤炭，是一种高效、洁净，同时还很安全的可再生能源。33生物质裂解与干馏生物质热裂解，通常是指在无氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程，是生物质能的一种重要利用形式。采用氧气或氧气
15、一水蒸汽作为气化剂的工业中热值煤气发生工艺仍在进行研究。固体热载体循环生物质热解气化的示范工程正在运转。气化方面的研究重点在焦油的催化裂解、煤气高温除尘、联合循环发电等方面。生物质热裂解技术是目前世界上生物质能研究的前沿技术之一。该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将以木屑等废弃物为主的生物质转化为高品质的代用液体燃料，其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改进加工使液体燃料的品质接近于柴油或汽油等常规动-3-摘要如今,节能减排越来越多地和新能源共同出现。上世纪70年代以来,新能源开发利用受到世界各国的普遍重视,许多国家都将开发利用新能源作为提高能源安全、应对气候变化和实施可持续发展战略的重要途径。近几年,随着国际石油价格不断攀升,电力供应日趋紧张,能源问题已成为制约经济社会可持续发展的瓶颈。石油、煤炭等传统能源大量消耗及其造成的环境污染,对能源枯竭的担心和对气候变化的忧虑,促使人们不仅致力于开发传统化石能源的替代品新能源,而且更多地注重提高能源使用效率和关注能源的环境效益。因此,生物质能、太阳能、风能、水能、核能、地热、天然气等新型清洁能源的开发愈加成为国际新能源发展领
