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生物质,唯一实现气液固转换的物质
时间:2017-08-10 15:18:25来源:汉斯出版社
提要:生物质是中国第四大能源,是再生能源中唯一可以实现气、液、固三相转换的物质,对改善人类能源结构具有重要意义。

2017第六届亚太国际生物质能源技术及设备展将于8月16日广州•广交会展馆开展。生物质是再生能源中唯一可以实现气、液、固三相转换的物质。目前,生物质能转化方式主要有固化技术、液化技术、气化技术和生化转化技术。

生物质的固化技术:

生物质固化技术是指在密闭高压或者高温高压同时存在的条件下,将生物质原材料压缩成具有一定形状的高密度成型原料。“炭化成型技术”是最新的生物质固化技术之一,炭化是指在高温下析出蕴含在生物质内部的水分,从而导致生成含碳量不断增加的化合物的过程。有研究表明,利用PID成型控制技术,在对生物质的固化时使用比例积分微分控制技术,可以使温度进行线性变化,成功解决了传统固化技术中存在的生物质转化不完全,能量消费高,工作性能不可靠等问题。

生物质液化技术:

生物质液化技术是指在低温高压的条件下,将原材料在反应装置内经过较长时间的化学反应形成液体产品的过程。薛庆涛等在汉斯出版社《可持续能源》期刊上的一篇文章中提到,直接液化和间接液化是生物质液化技术的两种主要方式,其中直接液化又分为加压液化和热解液化;间接液化指生物质在外界条件下先经过气化形成气体产物后,再将气体产物合成液体燃料和化工产品的过程。生物质液化途径如图1所示。

生物质气化技术:

生物质气化技术是一种以生产可燃性气体为主要目的的生物质热化学转化技术。近年来,由生物质气化得到合成气,经过物理化学转化为生物质液体燃料或化工产品的技术引起了越来越多的关注。我国的科学工作者采用以空气—水蒸汽作为物料反应的气化剂,然后在流化床中进行气化反应并获取含烃量在90%以上的富烃燃料,这种富烃气体经蒸馏净化和化学调变后用于一步法合成得到0.244kg/kg (二甲醚/生物质)产量的二甲醚。二甲醚是未来制取低碳烯烃的主要原料之一。

生物质生化转化技术:

生物质生化转化技术主要包括生物发酵技术和厌氧消化技术,其中生物发酵的主要产物是乙醇,而厌氧消化的产物为沼气。沼气技术在一定程度上解决了能源利用问题,特别是在中国农村,既能控制污染物的排放,也为废弃物的利用指出了发展方向。但是,目前采用的沼气发酵技术耗水量大,投资成本和运行管理费用较高,而且发酵过程中产生的残渣较多,能源转化效率不高等问题也待急需解决。

 

原文链接:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=17884

标签
生物质 固化 液化 气化 生化转化

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作者系黄暖

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