前言：中文期刊网精心挑选了生物质气化炉原理范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
生物质气化炉原理范文1
生物质气化过程的本质是生物质碳与气体之间的非均相反应和气体之间的均相反应。该过程十分复杂，随着气化设备的不同、气化工艺过程的差异及反应条件(如气化反应剂的种类、气化反应温度、反应时间、有无催化剂的添加、气化原料种类、原料的含水率等)的不同，其反应过程也大不相同;但一般会经历干燥、热解、氧化、还原4个过程。在上述反应过程中，只有氧化反应是放热反应，释放出的热量为生物质干燥、热解和还原阶段提供热量。在实际气化过程中，上述4个过程并没有明确的边界，是相互渗透和交错的。气化炉是进行生物质气化过程的技术设备。在气化炉中，生物质完成了气化反应过程并转化为生物质燃气。气化炉能量转化效率的高低是整个气化系统的关键所在，故气化炉型式的选择及其控制运行参数是气化系统非常重要的制约条件。针对其运行方式的不同，可将气化炉分为固定床式和流化床式两大类型。其中，固定床式气化炉主要有上吸式、下吸式、横吸式及开心式4种;流化床式气化炉主要有鼓泡床式、循环流化式、双床式及携带床式4种。据统计，目前商业运行的生物质气化设备中，75%采用下吸式固定床，20%采用流化床，2．5%采用上吸式气化炉，另外2．5%采用其他形式气化系统。本文以使用最为广泛的下吸式固定床作为研究对象，分析生物质气化炉的结构和工作过程，如图1所示。下吸式固定床气化炉的工作过程为:首先，粉碎处理后的生物质物料由炉子顶部混合空气后，经由上料口投入下吸式固定床气化炉;其次，气化炉底部燃气出口处设置有引风机，正常工作时，引风机输出抽力，在炉内形成负压，使反应产生的气体在炉内流动，同时设置在喉管区的鼓风机，负责向氧化层输入一次风，为气化过程提供充分的氧气，实现对生物质物料的充分氧化;最后经过还原反应区，生成可燃气体。物料和空气在炉内由上至下、随着温度的变化按照干燥、热解、氧化、还原4个反应层依次地进行气化反应，形成有少量杂质的可燃气体，该气体经过净化工艺处理，最终形成可以直接使用的可燃气体。气化过程是一个复杂的物理化学过程，其处理的植物燃料来源众多，物理、化学特性差异较大;同时，气化过程中炉温受到一次风量、物料含水量等诸多因素的共同影响。这些因素对于气化过程的影响相对较小，气化过程主要受到空气当量比和气化反应温度的影响。生物质气化炉的控制目标是将生物质能的转换效率最大化，提高并保证可燃气体的质量。影响气化炉转换效率的因素有很多，但主要取决于气化炉4个处理过程的温度区间;气化炉生成的可燃气体质量主要反映在其含氧量高低。因此，生物质气化炉系统控制所要解决的问题主要在于如何将炉内温度稳定在最佳区间及怎样降低最终可燃气体的含氧量。为稳定气化炉炉顶温度和降低出口处可燃气体的含氧量，本文选取双闭环控制结构，对生物质燃料与一次风的投放量分别进行控制，如图2所示。
1．1温度控制环温度控制环采用主、副控制结构。根据工艺分析，生物质气化炉炉温主要虽然受到多种因素影响，但主要取决于物料物理、化学反应的放热和吸热。由于该过程的非线性、大滞后特性，无法用准确的数学模型来描述，因此采用BP预测方法建立物料和温度的BP神经网络模型。主控制器根据当前温度和温度设定值，预测最优的生物质物料添加量;副控制PID根据该添加量，对上料机构的送料速度进行跟随控制，达到精确上料和稳定炉温的目的。
1．2含氧量控制环为达到稳定炉顶温度、降低可燃气体含氧量的目的，本文以一次风进风量作为主要调节手段。因为一次风不仅影响着可燃气体含氧量，还影响着气化炉温度，所以本文引入温度和含氧量两个反馈。主控制器采用免疫PID控制，它能根据炉内含氧量偏差和炉温偏差推算出鼓风机的最优转速;副控制PID则根据推算出的最优转速对鼓风机速度进行跟随控制，确保鼓风机转速。
2基于BP算法的温度控制
气化过程的温度变化具有大滞后的特点，给控制带来了很大的困难。通过对温度变化的预估，能够有效地抑制滞后，提升控制效果。生物质气化过程是一个复杂的、非线性工业生产过程。由于气化炉温度受到一次风量、物料分布及物料含水量等因素的影响，气化炉温度变化毫无规律而言。神经网络是由大量简单的神经元纵横交错而形成的复杂网络系统。它能以实验数据为基础，经过有限次迭带计算，获得实验数据的内在规律，并且无需预先给定公式，非常适合于研究非线性系统。因此，气化炉的温度可以采用BP人工神经网络对其进行预测［9］。BP网络是一种多层网络，其基本理念是将W－H学习规则一般化，对非线性的可微分函数训练权值。目前，BP网络主要用在函数逼近、模式识别、分类和数据压缩方面。BP算法由两部分构成:信息的正向传递和偏差的反向传播。在其正向传播过程中，输入的数据信息会被逐步运算，从输入层经隐含层直到传给输出层;输出的信息又会影响下一层神经元。如果在输出层没有获得期望的输出，则会在计算输出层的偏差变化值后进行转向传播，通过网络将偏差信号沿原来的连接通路进行反向传回，之后各层神经元的权值会被修改直至达到期望目标。设P为输入变量，r为输入神经元，s1为隐含层内的神经元个数，f1为其对应的激活函数，s2为输出层的神经元个数，f2为对应的激活函数，A为输出，T为目标矢量，b1i表示第i个隐层神经元的阈值，w1ij表示第j个输入变量到第i个隐层神经元的权值，b2k为隐层中第k个神经元的阈值，w2ki为隐层中第i个神经元到输出层第k个神经元的权值，则BP算法的正向传递信息。
2．1样本的批处理对于一般的BP算法，各连接权的调整量分别正比于各个学习样本的代价函数E，而全局偏差意义上的梯度算法就是调整全局偏差函数E的连接权。在逐个训练样本时对权值的修正可能会出现振荡，为了避免这一问题，应该在m个学习模式全部提供给网络之后对它统一进行调整;而成批训练的方法就是将一批样本生成的修正值累计后统一进行一次批处理。因此，修改权值的增量为。减少每个连接权及阈值的校正次数，从而改进了学习速度。应用该方法时，稳定网络的训练过程及限制每次迭代网络偏差增量是学习率增长的前提。
2．2基于变学习率的BP算法在基本的BP算法中，学习率必须是一个固定的常数。通过分析基本的BP算法的偏差曲面得知:在其平坦区域，学习率太小会造成迭代次数增加;而在变化剧烈区域，学习率太大又可能修正过头，引起振荡及发散，进一步影响学习收敛的速度。所以，合理调节学习率从而加快收敛速度是基本BP算法的常用改进方法之一。
2．3气化炉温度的BP神经网络预测基于生物质气化过程的机理分析及实际经验，为降低神经网络的输入，影响焦炉集气管压力的可测量因素初步确定为一次风量、物料分布及物料含水量，将其作为BP神经网络的输入，气化炉温度的预测值为输出，此时BP神经网络就变成为一个4输入单输出的模型。其中，启停次数为BP神经网络的输入节点，特征参数值为输出节点，建立一个隐含层有5个神经元的3层神经网络。理论上已经证明:如果一个网络具有偏差和至少一个S型隐含层加上一个线性输出层，那它就能够逼近任意有理函数。训练算法采用梯度下降法，学习速率为0．15，网络的初始权值为0～1中的随机数。
3基于模糊免疫PID的含氧量控制
可燃气体含氧量是生物质气化炉生产质量的重要指标之一，也关系到气化产物的安全使用问题。在本文设计的生物质气化炉控制系统中，采用温度和可燃气体含氧量双闭环结构，对气化过程进行自动控制。可燃气体含氧量控制需要利用对一次风的控制，解决含氧量控制和炉温控制之间的矛盾，在稳定炉温的同时降低可燃气体含氧。
3．1生物免疫机理生物免疫机理是抗击病源入侵的首要防御系统，它通过对病原物质的特殊提取、识别、刺激响应、自适应调节、学习和记忆等功能杀死抗原。B细胞和T细胞是生物免疫机理主要构成部分;而在免疫系统中，除了淋巴细胞外，还有一些其它种类的免疫细胞拥有着不可忽视的作用。T细胞和B细胞从不活跃、未成熟经自体耐受发展为成熟的免疫细胞，一旦人体受到有关攻击时，迅速产生免疫应答。所谓的免疫应答就是一个识别、效应和记忆的过程。抗原是一类能被胸腺中的T细胞及骨髓中的B细胞识别并刺激T细胞及B细胞进行特异性应答的病原体。巨噬细胞等将特异抗原递呈细胞吸取消化病原体，分解后展示在细胞表面，形成MHC分子。成熟的T细胞会被MHC分子激活，然后接受并识别病原体抗原。T细胞识别特异抗原后会复制并激活杀伤T细胞，令其杀死任何受到特异抗原感染的细胞，并通过辅助T细胞将B细胞激活，使其识别特异抗原，并进一步扩增分化产生抗体。这些抗体会与抗原结合，通过与补体系统形成复合物或直接被吞噬细胞吞噬来杀死抗原。B细胞、T细胞在走向成熟过程中会经历自体耐受，在接受、识别、杀死抗原后会形成免疫记忆，产生免疫反馈。免疫反馈原理为:抗原进入机体后，将信息传递给TH细胞和抑制TH细胞产生的TS细胞，接受到信息的TH、TS细胞会共同刺激B细胞使其增殖分化产生抗体消除抗原。为使免疫反馈系统趋于平衡［10］，当抗原较多时，机体中TH细胞会较多于TS细胞，产生较多B细胞;反之，抗原被消灭减少后，TS细胞又会增多并抑制TH细胞的产生，从而导致B细胞也随之减少。
3．2模糊免疫PID算法为满足不同的控制要求，让被控对象有良好的性能，温度模糊免疫PID控制器采用模糊控制原理对PID参数模型中的kp、ki、kd进行在线修改。其中，温度偏差e(e=T0－T1，T0代表检测的实际温度，T1代表设定温度)和加热能级u1作替换:u1S，Δu1ΔS，分别为控制器的输入/输出。
4仿真
在保证生物质气化炉运行状况基本相同的条件下，采用基于灰色遗传的组合预测算法，对从某厂气化炉现场采集到的2000组干燥层温度数据中选取的连续1500组训练样本数据，以及剩余500组与样本数据时间相近的实验样本数据进行学习，建立预测模型，对试验样本进行拟合。为了验证基于BP神经网络的生物质气化炉温度组合预测算法方法的有效性，采用神经网络算法对实验数据进行学习和拟合，结果如图3所示。从仿真结果可以看出:采用BP神经网络可以较好地预测气化炉温度实时值，平均误差为4．3%，且能良好地跟踪实际温度的相位变化，为气化炉温度控制和可燃气体含氧量控制奠定良好了基础。
5应用
针对某生物能源公司以生物质气化炉生产过程具有高度非线性、时变特性、强耦合性、扰动变化激烈且幅度大的特点，结合气化炉现场工艺状况，设计了一种新的控制系统应用于该公司生物质气化炉生产过程。该系统基于Honeywell集散控制系统运行环境和操作平台，可用于采集过程数据、实时监视及分析历史数据等;采用高级编程语言VisualC++6．0编写智能解耦与优化控制应用软件，通过OPC通信技术将应用软件和集散系统进行无缝连接，以确保所编写的应用软件能够通过集散系统对现场的执行设备进行控制，从而保证了多座气化炉生产过程的实时稳定优化控制。本文所研究的生物质气化炉生产过程控制系统在某生物能源公司入生产后，得到了有效应用，起到了稳定气化炉温度、降低可燃气体含氧量的作用，满足了生产过程的需要。将本文提出的控制方法应用于现场实际后，运行情况表明:生物质气化炉生产过程控制系统保证了化炉干燥层温度稳定在优化设定值±45℃范围内;当压力变化、投放物料、气温变化造成系统扰动时，该系统能在短时间内通过调节上料速度和一次风机转速，将炉温和可燃气体含氧量动态调整到正常波动范围内，满足了生产的要求。
6结论
生物质气化炉原理范文2
关键词 能源危机 制氢技术 发展趋势
一、生物质制备氢技术发展现状生物质主要通过发酵过程和热化学过程转化为可利用的能源。较之于发酵过程时间过长，产品后处理复杂、副产物对发酵影响较大并且生产成本较高等因素，热化学过程在现阶段更具优势。目前，热化学途径中，气化和热解可行性更高。催化热解技术操作条件温和，条件的控制适当，可得到的富氢燃气中H2含量达55%以上。生物质催化气化设备中流化床工艺得到的生物质燃气热值高，可达12000kJ/m3左右。燃气产率和气化效率分别达到了95%、63%左右，但提高生物质气化效率的关键是要解决焦油裂解问题。
（一）热解制氢技术。
生物质热解是指生物质在完全没有氧气或有少量氧气存在下热降解，最终生成生物油、木炭和可燃性气体的过程。生物质热解流程如（图1）
影响生物质热解过程和产物组成的主要因素有催化剂、热解温度，含水量，生物质类别等。Demirbas等研究了热解温度对山毛榉热解反应的影响。生物油的产出率随着热解温度的升高而增加。当山毛榉的热解温度从347℃升高到547℃时，生物油的产率从69.6%增加到78.3%。
Demirbas考察了碱土金属对榛子壳和茶叶废料热解产物中醋酸和甲醇产率的影响。加入催化剂后，402℃时榛子壳热解产物中醋酸和甲醇的产率，分别由12.80%和7.26%增加到16.30%和10.30%；552℃时榛子壳热解产物中醋酸和甲醇的产率，分别由16.70%和9.72%增加到22.10%和12.61%；552℃时茶叶废料热裂解产物中醋酸和甲醇的产率，分别由7.13%和8.82%增加到9.20%和10.50%。有研究证明K2CO3对橄榄壳的催化作用比Na2CO3更大。
Demirbas研究了水含量对榛子壳热解油产率的影响，榛子壳中的水分不仅影响它的热解行为而且对热解油的物理性质和质量也有影响。
张军等对玉米秆、稻壳等7种生物质进行了热解试验，表明生物质的原始结构对产物组分存在影响。不同生物质在热解过程中所需热量不同。
何芳等将1kg干小麦秸秆、棉秆、花生壳和白松从室温升到主要热解反应完成的温度400℃，所需提供的热量分别为523、459、385和646kJ，说明不同生物质的热解过程有较大差异。以上实验结果表明热裂解产物分布与原料种类关系非常密切。
（二）气化制氢研究现状。
生物质催化气化制氢是指将预处理过的生物质在气化介质(如：空气、纯氧、水蒸气或这三者的混合物)中加热至700℃以上，分解转化为富含氢气的合成气，并将合成气催化变换得到含有更多氢气的新的合成气，最后分离出氢气的过程。常用的反应器主要有上吸式气化炉、下吸式气化炉及循环流化床等。其中，循环流化床气化炉是应用较广泛的一种反应器（如下图）。
生物质被加入高温
流化床后，发生快速热分解，生成气体、焦炭和焦油，焦炭随上升气流与CO2和水蒸气进行还原反应，焦油则在高温环境下继续裂解，未反应完的炭粒在出口处被分离出来，经循环管送入流化床底部，与从底部进入的空气发生燃烧反应，放出热量，为整个气化过程供热。传热条件好、加热速率高、可操作性强、高流化速度以及炭的不断循环等是循环流化床气化炉的优点，相对于其它气化炉来说，其产品气的质量较高，H2的含量也较高，是一种较好的气化制氢反应器。
催化气化制氢研究中的主要焦点是催化剂和合成气中的焦油。加强对催化机理及催化工艺的研究，才能进一步提高产氢量。目前，需加强对焦油的裂解原理和方法的研究。
二、生物质制氢技术发展趋势
现阶段所采用的主要工艺存在以下问题：1.富氢气体中氢气浓度较低，一般不超过55%；2.制氢技术对生物质原料的适应性差；3.稳定性差，富氢气体、合成气品质不易控制；4.燃气、合成气中焦油含量偏高，后续净化需大量的水，产生严重的水污染。
为解决上述问题，王瑞等提出两种解决途径：1.快速热解分散的高纤维素生物质获得易运输的生物油，然后集中处理。通过催化蒸汽重整技术制取氢气，这样燃气、合成气不需水洗净化；2.对于半纤维素含量高的生物质，采用催化气化技术，通过控制反应条件，定向制备预期产品。此外，还得加强能源作物的开发研究。
参考文献
生物质气化炉原理范文3
看到众多的学员及商因为学习宁阳秸秆气化炉技术而取得了很好的经济收益，山东宁阳秸秆气化炉厂的许国庆厂长打心眼里高兴。身为国内秸秆气化炉行业的指导者和领路人，许国庆厂长一边倍感自豪，一边深感压力，在气化炉市场日益成熟的形势下，消费者的选择也越来越理性，对厂家的要求也越来越高，不但要看产品的质量，还要看有没有技术更新研发的能力及相关配套产品。因此，许国庆厂长不断的组织技术人员攻关，对秸秆气化炉进行技术上的改进和创新。如果细心的读者就会发现，宁阳秸秆气化炉一次次的改造、升级，使秸秆气化炉更加完美，更加成熟。
就在红外线灶头推向市场之际，宁阳气化炉升级换代产品也在不断的推陈出新。针对以前老一代气化炉在使用中存在的种种弊弊端，新产品做出了五大改进：1、独特的净化装置，最新研究的净化器能够使油、水、气完全分离，让老百姓彻底告别了油烟时代，用上了比液化气还要干净的秸秆燃气，因该净化器属国内首创，所以一般造假者是模仿不了的。2、增加了压料装置。压料装置在气化炉的下面，装有压料装置的气化炉在不能产生气时，不必停风机，不用加料，只需用手将压料器往下压几下即可燃烧1小时以上，并且可循环使用，尤其适用于使用玉米、小麦、水稻等秸秆作燃料的用户，因为这些燃料比较软，产生的气量小，所以需要压料装置来增加气量。并且在燃烧的过程中不出现烧空现象，不冒烟，燃烧时间长。燃烧过程干净卫生。3、内部采用旋流进风装置，实现环行燃烧，能充分使炉内燃料得以燃烧。4、使用红外线灶头，这种红外线灶头核心部分采用纳米材料制造，既能将秸秆气体中的大部分水分过滤掉，又能将热量充分聚合在一块，该灶头不但热值高，而且火焰大，火苗可达70厘米，解决了普通液化气灶产生的火力不旺、热值不高，导致做饭时间短的问题。5、增设真空超导取暖装置，由于北方漫长的取暖期耗费的财力往往占家庭开支的一大部分，而有的家庭为了节省开销，只是靠烧炉子来取暖，根本难以抵御寒冷的侵袭，增设的真空超导取暖装置恰恰填补了之方面的空白。
商先赞不绝口赚钱忙
完善之后的宁阳气化炉吸引了更多学员的关注，也吸引了很多的同行到宁阳秸秆气化炉厂来参观考察，批量购买红外线灶头等相关配套装置。
贵州的学员张志军在宁阳气化炉前曾在全国各地考察过很多项目，不是觉得产品成本高，消费者难以接受，就是觉得项目夸大其辞，不切实际，当然也遭遇过骗子公司的情况。最后都被精明的他识破了。在第一眼看到宁阳气化炉时，张志军就有些被吸引了。然而他还是不相信的自己的眼睛，将气化炉的前前后后，里里外外研究了个仔细，并且亲自动手进行了操作。这下，他彻底满意了，气化炉的成本低，一台只要15-40元，原料在各县级城市都可以购买到，手工制作，每人每天至少能做5台。一台炉子的使用寿命在10年以上，但他的市场价格才300多元，怎么计算使用气化炉都是经济实惠的选择，尤其是在广大农村，随着燃油费用的上涨，有什么能比把自家的秸秆当燃气来得划算呢?想到宁阳气化炉在农村广阔的市场前景，张志军毫不犹豫的签订了当地的合同。如今在家人的帮助下，他生产销售宁阳气化炉月收入可达万元以上。
吉林学员方刚勇在亲手操作了该气化炉后，不禁啧啧称奇，马上签订成为当地的产品生产销售商。他从理论到实践的学习过程仅仅五天就可以独立制作气化炉了。回到吉林后，由于他良好的制作技术及推广能力，方刚勇很快在当地打开了市场，站稳了脚跟，两个月不到就生产销售气化炉近100台，取得了很好的经济效益。方刚勇说：“难怪别人说做得再好也不如选得好，选准了一个好的项目赚钱真是省心省力，许国庆厂长真是为咱小本投资者办了一件大好事。”江苏、浙江、山西、黑龙江等地的学员在多方面考察之后，最终在宁阳气化炉厂停住了脚步，学到了创业致富的好技术。
研发路上步伐永不停滞
秸秆综合利用一直是国家积极支持的重点开发项目，享受国家多项政策扶持和税收优惠。随着我国经济的可持续快速发展。石油、天然气、煤气等一次性资源供需缺口逐年增大，人们迫切需要一种低价、节能、安全、洁净的新型燃料进入市场。国家有关部门及科研单位一直都在积极寻找能源。如何将低热值的秸秆资源转换成高效、洁净的生物制燃气，造福人民，被列入国家九五重点攻关项目。
因为气化炉广阔的市场前景，宁阳气化炉的研制成功及不断完善，不仅吸引了越来越多的商前来考察洽谈事宜，而且《创富指南》《现代营销》《新财路》《生意经》《打工文摘》等杂志也纷纷对这一现象进行了跟踪报告。面对着众多媒体及商的期待和信任，多年从事气化炉研究与制作的许厂长认为，生物质能源开发是一个广阔的领域。而且农村市场也是一个潜力大的大市场，只有不断的升级研发新产品，才能为客户带去更好的产品，为商创造更大的价值。同时，许国庆厂长为保护众多学员及商的利益，现已申请了国家专利，专利号为：2007303056527，希望模仿者遵守法律，不要侵害专利权。
生物质气化炉原理范文4
半自动与自动定时落料复合气化炉均采用12W停电两用鼓风机供氧。自动定时落料为25W微型电机(每天耗电一分钱)就可实现连续供气。FHL-Q-380A型复合气化炉连续产气5--6小时，可以满足农村煮饭、炒菜、烧水、取暖、淋浴还可煮牲畜食物。FHL-Q-450A型产气时间长达10小时，完全可以达到北方取暖和南方餐馆使用要求。
复合气化炉是秸秆气化炉升级换代产品，主要区别在于：第一，燃气中焦油进行二次降解转化，故无焦油和冷凝水排放；第二，不用人工捅料，实现半自动与自动定时落料；第三，不用进风管和气咀供氧，故无易损件；第四，加料口水封槽无焦油，炉体常年清洁卫生；第五，对燃料要求不严，纯木柴直径长度在15公分左右均可正常使用。
流水线生产出来产品配件为电镀工艺，供给商为散件，组装连接处不用电焊，只要涂上耐高温粘胶即可。目前，湖南、湖北等省地方政府采购订单已达5万多台，相信这种复合气化炉会在很短时间内走进我国农村千家万户。
招商详情请查网站省略
电话：0744-6161222 6235083
短信发送：13085406305
名利双收的暴富术――无需发明申请专利绝招
掌握了我公司推广的《国外最新专利技术资料》，无需发明创造即可申请专利。众所周知，申请专利首先要有发明创造，然后再用专利申请表格撰写专利申请文件(含专利请求书、说明书、摘要及权力要求书等)并邮寄到北京中国知识产权局(原中国专利局)受理处，一般20天即会收到专利受理证书并可进行技术转让(或技术入股及技术职称评定等)，但是，在没有发明创造的情况下，如何也能申请专利呢?只需购一套《国外最新专利技术资料》即可解决。该资料共收入美国、日本、英国、法国等国家的近300项实用专利(均已译成中文)，内容涵盖机械、电子、化工、生物医药、生活用品、工艺品等众多门类，每项除介绍工作原理外，还配有三视图、特性图表、制作方法及配方，且每项技术均为目前国内紧缺的民用产品(也可以直接生产，从而节省巨额的技术转让费)，并且不受我国专利法保护。故国内欲申请者可在这些项目的启发下加以改进和创新后向中国知识产权局受理处申请自己的专利权，以解决国内企事业单位对技术项目的需求并获取高额的专利技术转让费。
《国外最新专利技术资料》经我部外调人员多方联系、检索，现与有关部门联合推出此套珍贵资料，彩色压膜精装每套16开本四大册共298元(含邮资)，需者可以汇款邮购。
信款地址：北京市西坝河中里3-16信箱长风网科贸公司
联系人：孔德香 邮编：100028
电话：01 0-84491651 51652825
第三代多功能蔬菜大棚骨架机
由我公司最新研制开发的第三代多功能无支柱大棚骨架机，采用全不绣钢制造，节能、环保、中间无需支柱，日产骨架3000―4000米，所产骨架长度、高度、弧度、粗细任意可调，可根据用户需要生产圆柱型、椭圆型骨架。
该设备生产的骨架，质优、价廉、成本底于竹木，质量优于钢价，且防水、耐腐蚀、抗老化，使用寿命15年以上，适用于蔬菜、花卉、食用菌栽培、林果、水稻育苗、养殖等行业。
我公司在全国范围内诚寻地区独家总或联建分厂，每地限额一家，并负责上门安装、调试、现场指导生产，欢迎到我骨架厂实地参观考察。
另：我公司下设纤维厂，常年厂价供应利用复合材料生产的大棚骨架专用玻璃丝和玻璃纤维网格布，量大从优，代办托运。
节能技术更先进 高效实用成本低
河北邯郸节能技术研究所，多年来不断总结经验，自主创新研发出多种性能优越的节能炉灶及配套技术，极具市场开发潜力，现在面向全国公开推广。
三种炉灶独具特色
燃水喷火气化炉：水直接参与煤柴燃烧；高效蓄能炉：不开火门3分钟即可烧开4公斤凉水，一个炉子可同时蒸煮、炒、烘、烤、取暖互不影响。以上两种炉具均由开关控制火力大小，无需任何添加剂。秸秆气化炉：该炉是本所重点研发项目，有上吸式、下吸式、横吸式和直燃式、无风机一体式等不同形式二十多种产品。属新型复合材料气化炉，模具简单、制作方便，炉体坚硬、光亮、不开裂。
近期本所还发明两种新技术：(1)上吸式气化炉揭盖不冒烟，加料不停火技术；(2)燃气中的焦油蒸汽、烟尘自然循环到高温区裂解技术。两种技术的成功运用可使燃气随意延长，可增加燃气量；炉具的喷咀、净化器、红外线节能灶头、交直流小型风机等部件，设计极其科学合理；燃气干净，从炉体到灶头完全采用电子点火，确保室内无烟尘，环保卫生。此外，我们还高价引进了市场上多种所谓的优秀气化炉产品，让学员们进行参考、验证，以比较其实用效果!
五项技术 各显其能
高能合成燃料技术：燃料采用新配方合成，火力可与液化气相当；真空超导采暖技术：管道可免真空，不焊接、可用旧炉直接改造，可大面积供暖，暖气片五分钟便可升温100度，可制成超导电暖空调等：地温空调技术：该空调冬暖夏凉，全年室温在16―25度之间，并可节电90％新型电热涂料技术：成本低、升温快，温度可控制，可制成装饰画、画匾等；秸秆炭化制蜂窝煤技术：无烟、无味，手工生产、工厂化生产均可。
以上每项技术均有产品供学员参考，并提供各种配件原料。
学习技术要先看效果，满意后再行学习，我所由制炉专家臧师傅手把手并结合实际对学员进行现场培训。我们郑重承诺：包教包会、包成功，另外免费赠送太阳灶、太阳能空调、发热袋、快捷降温剂、饮食、娱乐、建材、煤制品等项目技术，学员可任意挑选。
学费优惠 广告长期有效
地址：河北邯郸西站乘18路车，或乘火车到康城下车镇政府对面水塔院内。
生物质气化炉原理范文5
生物质热解液化制取液体燃料
成果介绍及技术指标：生物质主要指秸秆、谷壳、速生林和林业加工废弃物等，据估计我国资源总量不低于10亿吨/年，其中各类秸秆和谷壳的年产量不低于7亿吨，约合2～3亿吨石油当量。生物质能源的特点是可再生和与环境友好，它除了直接使用之外，还可以采用热降解和生物降解的措施转化为液体燃料。
生物质热解液化是在完全缺氧或有限供氧的情况下使生物质受热主要降解为液体产物生物油的一种技术。影响生物质热解液化四个主要参数分别是加热速率、反应温度、气相滞留时间和冷凝收集。
该项目采用快速流化的方式使生物质与热载体在反应器内实现良好的热量交换，并通过特殊的结构设计和自制的催化剂，使生物质能够高效洁净地转化为生物油，生物油产率按质量计算最高可达70%。
该生物油呈棕褐色，是含氧量很高的复杂有机混合物，其有机物种类有数百种之多，从属于数个化学类别，几乎包括了所有种类的含氧有机物诸如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。不同生物质制取的生物油在主要成分的含量上大都比较相近，因而可以容易地混合在一起。生物油的密度比水大，约为1.2×103kg/m3。生物油的粘性与热值与其含水率的高低有很大关系，当含水率为25%时，其动力粘性系数和高位热值分别约为60cP和18MJ/kg。
生物质气气化合成二甲醚液体燃料
项目简介：在固定床或循环流化床中将生物质气化，变成H2、 CO、 CO2等组分，然后经过气体净化，在重整反应器中和沼气一起在催化剂的作用下进行重整来调整H2、 CO的比例，同时降低二氧化碳的比例，使之适合于合成二甲醚。然后气体经过压缩进入二甲醚反应器。在催化剂的作用下合成二甲醚。该套技术已经申请了国家发明专利。
二甲醚（简称DME,CH3OCH3）是一种清洁的燃料与化工产品，有很大的市场。液化二甲醚可以完全替代液化石油气（LPG），与LPG相比具有无毒无臭、不易爆炸、热效率高、燃烧彻底、无污染等特点，因此，DME作为LPG的替代品在中国特别是农村有巨大的潜在市场。作为清洁燃料DME可以替代柴油用作发动机燃料，十六烷值达55，与柴油热效率相同，DME不会产生黑烟和固体颗粒，NOx排出量大大减少，是很有前途的绿色环保型发动机燃料。
该项目采用的以生物质废弃物（包括木粉、秸秆、谷壳等）作为原料，通过催化裂解造气作为气头的新工艺，目前还未见报道。DME的合成也采用先进的一步法合成工艺，该方法作为应用基础研究最近几年才在国际上展开。广州能源研究所在世界上首先实现了在小型装置上由生物质一步法合成绿色燃料二甲醚的连续运行。将该技术进行产业化推广可以解决缓解广东省液化气日益紧张的形势。
生物柴油
技术(产品)用途介绍：生物柴油，又称燃料甲酯，是由甲醇或乙醇等醇类物质与天然植物油或动物脂肪中主要成分甘油三酸酯发生酯交换反应，利用甲氧基取代长链脂肪酸上的甘油基，将甘油基断裂为三个长链脂肪酸甲酯，从而减短碳链长度，降低油料的粘度，改善油料的流动性和汽化性能，达到作为燃料使用的要求。生物柴油的主要成分是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等长链饱和与不饱和脂及酸同甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。由于可再生，无污染，因此生物柴油是典型“绿色能源”。其性能与0#柴油相近，可以替代0#柴油，用于各种型号的拖拉机、内河船及车用柴油机。其热值约1万大卡/Kg，能以任意比例与0#柴油混合，且无需对现有柴油机进行改动。
目前，生物柴油的主要加工方法为化学法，即采用植物油（或动物油）与甲醇或乙醇在酸、碱性催化剂作用下酯交换，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯燃料油。但化学法合成生物柴油有以下缺点：
（1）工艺复杂，醇必须过量8倍以上，后续必须有相应的醇回收装置，能耗高；
（2）色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下，容易变质；酯化产物难于回收，成本高；
（3）生成过程有废碱液排放；
（4）不能处理废油脂,因为废油脂含有大量的游离脂肪酸，容易和催化剂碱形成皂角，很难分离皂角。
为解决上述问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即动植物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小，无污染物排放等优点。目前酶法主要问题：
（1）脂肪酶成本较高，酶使用寿命短；
（2）副产物甘油和水难于回收，不但形成产物抑制，而且甘油对固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。
生物质制取液体燃料技术
技术简介:生物质是一种CO2零排放的可再生能源。传统的生物质利用方式不仅低效而且排放的未完全燃烧碳氢化合物有害健康，例如秸秆就地焚烧严重污染环境。开发高效清洁的生物质利用技术至关迫切。生物质的特点为能量密度低、挥发分含量高、氧含量高。从生物质制备液体燃料可缓解中国日趋紧张的汽车油料。由于组成生物质的纤维素、半纤维素和木质素转化特性不同，单纯的生化或热转化工艺均难以高效利用生物质。将这两种方法结合在一起的工艺可望得到良好效果。根据生物质的组成和成分特点，利用分级转化原理，我所已开发出生物质生化－热转化综合工艺。
生物质生化－热转化综合工艺思路为：秸秆经过汽爆先得到木糖，汽爆残余再经固体发酵转化为乙醇，发酵残渣在循环流化床中快速热解制取生物油，半焦燃烧供热。本课题组与本所生化国家重点实验室合作，利用快速热解从生物质发酵渣获得生物质热解油品。由于生物质发酵过程中脱掉了大量的成灰元素，生物油的产率明显提高。本项目利用小试装置和5kg/h循环流化床快速热解反应器，进行了不同生物质、发酵渣、脱灰生物质的快速热解制备生物油的试验；利用TG-FTIR进行灰分对热解动力学影响的实验。
该项目研究了生物质种类、成灰元素对生物油产率、性能的影响；研究了循环流化床热解生物质的流体动力学；利用能量最小和多尺度模型研究了生物质热解反应器的流动结构；在5kg/h 规模的循环流化床中进行了生物质快速热解实验。结果表明，生物热解油的产率随灰分减少而增加；利用生物质综合处理工艺可大幅度提高生物油产率，产率达65%左右。
未来应用领域的初步预测：
生物质热解油可与化石柴油混合作燃料油；生物质热解油可和氨反应生产缓释肥料；生物质热解油可和石灰反应生成生物石灰，用于脱硫脱硝；生物质热解油可和醇反应生产燃料助剂或风味化学品；此外，生物质热解油可制成粘结剂，可制氢和气化生成合成气。
生物质能高效利用
项目研究内容介绍：中国科学院百人计划项目。从生物质制备清洁燃料为目标，从生物质的组成与结构分析到研究生物质制备清洁燃料的工艺和催化剂，进行生物质能高效利用的应用基础研究，为进一步开发提供理论指导。
具体包括以下几个方面：1．生物质组成与结构的研究；2．生物质制差工艺与催化剂的研究与开发；3．生物质组分分离方法研究；4．生物质直接液化工艺及产物分离方法的研究；5．生物质间接液化制甲醇、二甲醛及燃类的工艺与催化剂研究；6．以上过程涉及性的反应工程分离过程的研究。
生物质制取液体燃料技术
研究内容:生物质是一种CO2零排放的可再生能源。传统的生物质利用方式不仅低效而且排放的未完全燃烧碳氢化合物有害健康，例如秸秆就地焚烧严重污染环境。开发高效清洁的生物质利用技术至关迫切。生物质的特点为能量密度低、挥发分含量高、氧含量高。从生物质制备液体燃料可缓解中国日趋紧张的汽车油料。由于组成生物质的纤维素、半纤维素和木质素转化特性不同，单纯的生化或热转化工艺均难以高效利用生物质。将这两种方法结合在一起的工艺可望得到良好效果。根据生物质的组成和成分特点，利用分级转化原理，我所已开发出生物质生化－热转化综合工艺。
生物质生化－热转化综合工艺思路为：秸秆经过汽爆先得到木糖，汽爆残余再经固体发酵转化为乙醇，发酵残渣在循环流化床中快速热解制取生物油，半焦燃烧供热。本课题组与本所生化国家重点实验室合作，利用快速热解从生物质发酵渣获得生物质热解油品。由于生物质发酵过程中脱掉了大量的成灰元素，生物油的产率明显提高。本项目利用小试装置和5kg/h循环流化床快速热解反应器，进行了不同生物质、发酵渣、脱灰生物质的快速热解制备生物油的试验；利用TG-FTIR进行灰分对热解动力学影响的实验。
延伸阅读
太阳能风能光能助阵奥体中心做节能文章
据介绍，济南奥体中心“一场三馆”采用独具特色的东荷西柳造型，“柳叶、荷花”的建筑理念在让奥体中心美观独特的同时，也形成独具特色的外遮阳系统，遮阳系数约为0.4―0.7，不仅能够大大减少空调能耗，还可防止眩光的产生。
此外，充分应用自然采光也是奥体中心节能的主要方式之一。通过围护结构控制进入内部光线的强度，达到理想的照明效果，并有效防止眩光。在各场馆立面、屋顶设置了大量采光窗，并根据地势设置了大量通风采光天井，尽量增大自然采光的面积。
游泳馆的淋浴用水由太阳能热水系统供应，在屋顶设有约670平方米的承压式热管太阳能集热器，通过高位冷、热水箱保证热水的稳定供给。太阳能光电技术也融入景观设计中。路灯、景观照明的庭院灯、草坪灯利用太阳能光伏发电技术提供电源，安全、环保，节省电力资源。
与此同时，节能专家建议采用CFD（流体力学分支）的数值分析，确定合理的通风口位置及开口大小，有利于形成较好的自然通风效果。在天气适宜的时候，利用自然通风把场馆内的热负荷带走，从而提高室内舒适度，有效减少能源消耗。
过渡季节奥体中心可尽量利用新风，进行全新风运行，减少空调的运行。冬季内区的消除余热，可采用室外免费能源――新风，减少能源的浪费。
分层空调置换通风大空间冷热两重天
奥体中心内“一场三馆”承担多项室内比赛任务，如篮球、游泳等。如何让这些大空间室内场馆既温度适宜，又不会过于消耗能源，专家也提出了针对性方案。
所有空调设备采用中央自动控制技术，根据设定的温度控制、湿度控制、压差控制、流量控制来使设备达到最佳的匹配运行效果，使设备在最高效区域运行，以利于能源的综合利用，最大化地实现节能。
水蓄冷技术也在考虑之中，采用水蓄冷的集中能源中心方式，可在用电低谷期利用水作为介质制冷储存能量，然后在用电高峰期释放能量，缓解用电紧张，提高能源利用效率，充分利用峰谷电价，节省运行费用。经测算，水蓄冷运行费比常规制冷可节约203.45万元／年。
在大空间的节能上，专家也有高招，采用分层空调和置换通风，尽量减少无效空间区域的能量消耗，只满足有效区域的舒适度。
譬如，专家通过CFD方法对大空间的空调气流组织进行了分析，游泳馆空调比赛区空间温度可以被控制在28℃到29℃之间。室内的温度分层非常明显，屋顶最高点温度达到40℃以上，“冷热两重天”。
三种方式取暖首选集中供暖
济南奥体中心在设计时，就考虑到了建筑的节能。由于冬天有很多比赛，奥体中心用集中供暖、太阳能和地热三种方式来取暖。其中，集中供暖将是最主要的取暖方式。
根据计划，济南市将在燕山新区A地块，建设奥体中心的配套服务中心，来为整个奥体中心服务。这里将安装大型的采暖设备，该设备将接收市区供来的蒸汽，转换成热水，集中送到济南奥体中心各场馆内。各场馆也将全部采用地板供热，暖气设备都安装在地板下面，这种取暖方式不仅节能，而且节约建筑空间，节省采暖成本。
为了节能，济南奥体中心“一场三馆”的供暖都是单独控制的，用时打开阀门，不用时就可关掉。目前，济南市正在对奥体中心地板供热系统进行招标，待确定施工单位后，就可随着内外装饰进行全面施工。
在体育馆、游泳馆内，还安装了太阳能，这些太阳能可直接转换成热量，供给两大场馆，游泳馆的部分热水也可以用太阳能来转换。在体育场内还设计了地热取暖，这种方式造价比较高，主要是用来保证草皮的生长。
新型能源布满奥运场馆
据悉,奥运工程采用新型能源项目共有34项,先进热回收空调技术13项,先进能源利用技术22项。奥运工程采用新型清洁能源利用项目共69项,包括光电、光热、各种地热能、污水热能,风能等可再生能源的利用。
网球中心、北京大学体育馆等9项工程均采用了地热、地源或水源热泵系统。仅在奥运村,热泵技术的应用就将比普通中央空调节约电能15％至20％,每年节电34万度；国家体育场、五棵松篮球馆、奥林匹克森林公园中心区等7个工程采用了太阳能光伏发电技术；北京射击馆、老山自行车馆、奥运村和媒体村等10个工程采用了太阳能光热技术。
北京是水资源严重紧缺的城市。充分利用中水(污水经处理后获取的非饮用水)、高水平处理污水、尽量收集雨水……北京市在场馆建设中通过一系列工程措施和技术手段节约水资源。北京市"2008"工程建设指挥部负责人介绍,所有奥运场馆都采用了中水利用技术,国家游泳中心、奥运村、奥林匹克森林公园等5项工程建设了高水平的污水处理系统,国家体育场、丰台垒球场、国家会议中心等15项新建工程建设了高水平的雨洪利用系统,将充分利用雨洪水资源回灌和涵养地下水。
奥运村太阳能热水系统在奥运会期间可以为16800名运动员提供洗浴热水,奥运会后,将供应全区1868户6000名居民的生活热水需求,年节电达到1000万度、节煤2400吨。
奥运工程采用的61项先进空气处理技术,涵盖了热回收空调、自然通风、室内空气节能处理与净化等；绿色节能照明技术48项、节能建筑维护结构38项。这些都将在一定程度上节约能源,体现了"绿色奥运"的理念。
清洁能源包括地热能、风能、太阳能、生物质能、水能、海洋能等多种能源,北京市目前主要利用的是太阳能和地热能。其中地热能更是以其具有清洁环保、高效节能、可再生、技术成熟等优点,成为了北京2008年奥运会大力发展能源之一。在北京市出台的一系列规划、计划、发展纲要和补贴政策中,均重点提出了大力发展地热能,根据《北京奥运行动规划》提出的目标和任务,为实现"绿色奥运"的理念,提高城市可持续发展能力,北京市政府制订的《生态环境保护专项规划》中提出:要大力发展可再生能源,开发地热资源,2007年全市地热、地温供暖制冷面积达到500万平方米。《北京城市总体规划(2004年~2020年)》中第124条提出:因地制宜地发展新能源和可再生能源；积极发展新能源,推广热泵技术,推进浅层地热、风力发电、太阳能发电等能源新技术产业化进程；鼓励利用垃圾、污泥进行发电和制气。
北京08年奥运会将用上风电绿色能源
截止2007年年底，张家口市风电装机容量将新增20万千瓦。张家口市风电总装机容量达到42万千瓦，成为全国最大风力发电市，为北京奥运会提供充足的绿色能源。
张家口市位于华北平原与内蒙古高原之间，常年劲风不断，是全国少有的风能集中区，具有建设700至800万千瓦的风电场资源，坝上可建2至3个百万千瓦的风电场。在当地人印象里，坝上的风一直是一大公害。如今，张家口市变劣势为发展优势，紧紧抓住北京办绿色奥运的时机，把开发风电资源作为建设北方能源基地和增强县域经济实力的重要举措，科学充分利用风力资源，大力开发绿色清洁能源。
据悉，全国各地的客商也看到了风电的发展前景，纷纷抢滩“风电”资源项目，目前，北京、天津、河北、山东、湖北等19家客商累计签约的风电项目总装机容量达1200多万千瓦，占全国2020远景规划的60％多。到2010年，张家口市将累计投资180亿元，新增风电装机容量200万千瓦。这些项目建成后，不仅将大大缓解华北地区用电紧张的局面，而且将为北京输送大量绿色能源。
我国研制出系列燃料电池车服务08北京奥运会
在科技部的支持下，我国燃料电池车取得长足进展，已研制出具有自主知识产权的燃料电池大客车、小轿车、自行车和助力车等。
据中国可再生能源学会氢能专业委员会主任委员毛宗强教授介绍，我国最新的燃料电池大客车造价已经下降到300万元人民币，不到国外同类产品价格的五分之一，初具竞争力；我国自行研制的“超越3号”氢燃料电池小轿车，去年在巴黎举行的“清洁能源汽车挑战赛”中，取得了4“A”、1“B”的优异成绩，并完成了120公里的拉力赛；2008年北京奥运会期间，我国自制的燃料电池汽车将参与服务运营。
大力发展氢能燃料电池汽车是我国汽车工业不可多得的机遇。目前，国际汽车界投入氢燃料汽车的资金已超过100亿美元。
太阳能技术为青岛奥帆中心供能
青岛奥林匹克帆船中心根据青岛地区的光源、光辐射特点，结合帆船中心建筑特点和建筑使用功能要求，充分考虑太阳能与建筑的完美结合，将国际上先进高效的太阳能技术与区域市政热力管相结合，将板式集热器分别与弧形屋面、平面屋顶相结合，运用可靠的控制系统，在后勤保障中心和运动员中心设计应用了两套太阳能系统。
后勤保障中心建筑面积5800平方米，采用太阳能吸收式空调系统，使用集热器面积638平方米，成功实现了夏季制冷、冬季采暖和全年提供生活热水，系统预计每年可节电47.3万度。运动员中心建筑面积16613平方米，使用集热器面积666平米，利用太阳能为其所拥有的300平方米游泳池和洗浴提供热水。预计节电每年44万度。同时，由于集热器为后勤保障中心屋顶提供了阴凉，也减少对制冷量的需求。两套太阳能系统建设投资约1100万元，一年节电约90万度，按每度电0.78元计，一年可节省70万元，十五年即可收回投资。这在全国也属于领先位置。
太阳能景观灯和风能路灯是奥帆中心的又一大景观。这里共安装了168盏太阳能灯和41盏风能路灯，不仅绿色环保，到了夜间更是青岛海岸线上一道耀眼的风景。在风能资源丰富、独特的主防波堤建设安装了41盏风能灯，每盏灯14000元，总投资57400元，每盏可供55瓦钠灯每天照明8小时，每年节电6570度。以上项目建设完成后，在取得显著的节能效益的同时，还具有良好的环保效益。有趣的是，按照设计，风速达到每秒3米时，风能路灯顶部的风车就会转起来，而开展帆船比赛的风速下限也是每秒3米，当风车转起来的时候，观众就知道可以进行比赛了。
生物质废弃物催化气化制取富氢燃料气
近年来，关于生物质废弃物的热化学处理已引起了越来越广泛的注意。氢气是生物质热化学处理中得到的高品位的洁净能源。由于氢在燃料电池及作为运输燃料在内燃机中的广泛应用，从生物质气化中制取氢气已引起了很多国家的研究兴趣.在生物质气化制氢过程中，低温下焦油的生成是影响燃气质量和氢含量的一个重要因素，因此高温、水蒸气气化以及加催化剂等气化工艺是改善燃气质量的有效措施.生物质气化技术在国内外已得到了相当广泛的研究，而对生物质气化过程中使用催化剂的研究还比较少.在生物质气化过程中使用催化剂，可以有效改善气体品质，促进焦油裂解，本文就目前生物质催化气化在国内外的研究情况作一些讨论。
1. 生物质催化气化制氢概况
从总体上来说，生物质催化气化制氢的研究在国内外还处于实验室研究阶段，我国在这方面的研究比较薄弱，国外的研究主要集中在美国、西班牙、意大利等国家。
意大利L'Aquila大学的Rapagna等利用二级反应器(一级为流化床气化反应器，一级为固定床催化变换反应器)进行了杏仁壳的镍基催化剂催化气化实验，其制得的产品气中氢气体积含量可高达60%。美国夏威夷大学和天然气能源研究所合作建立的一套流化床气化制氢装置在水蒸气/生物质的摩尔比为1.7的情况下，可产生128g氢气/kg生物质(去湿、除灰)，达到了该生物质最大理论产氢量的78%。
2. 生物质催化气化典型流程
生物质催化气化系统主要包括两大部分，一是生物质气化部分，在流化床气化炉(或其它形式的气化炉)内进行;一是气化气催化交换部分，在装有催化剂的固定床内进行。生物质废弃物由螺旋进料器进入预热过的流化床，在流化床内发生热解反应产生热解气和焦炭等，热解产物再与从底部进来的空气或水蒸气等发生化学反应产生气化气，气化气从流化床上部进入旋风分离器，将炭粒分离，然后进入焦油裂解床(通常为白云石)，进行焦油的初步催化裂解，经焦油裂解后的气化气再进入通常装有镍基催化的固定床内进行进一步的催化裂解及变换反应。
3. 生物质气化过程中发生的主要化学反应
生物质在气化过程中发生热解反应、燃烧反应及气化反应，在热解反应中，生物质被裂解为焦炭、焦油和燃气，部分焦油在高温条件下继续裂解为燃气.在燃烧反应中主要发生碳氢化合物和CO的氧化反应。在气化反应中主要发生碳氢化合物和CO的水蒸气气化反应，显而易见，这是增加燃气中氢气含量的一个重要途径。
可以看到，在生物质气化过程中发生的化学反应复杂，研究其中每个化学反应的发生程度及其相互影响关系，进而设计催化剂，促进目的产物的产生是比较困难的，目前国内外大多是采用商业蒸汽重整催化剂及天然矿石等。
4. 影响燃料气组成和焦油含量的主要因素
（1）气化介质生物质。气化介质一般为空气(氧气)、水蒸气或氧气和水蒸气的混合气。气化介质的选择可以影响燃料气的组成和焦油处理的难易。Corella等认为在其它条件相同且采用白云石作催化剂时，以水蒸气或水蒸气和纯氧的混合物作为气化介质与以空气作为气化介质相比，前者在气化过程中产生的焦油更容易裂解。
焦油的成分非常复杂，可以分析出的成分有100多种，还有很多成分难以确定;主要成分不少于20种，大部分是苯的衍生物及多环芳烃;其中含量大于5%的大约有7种，它们是:苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚，其它成分的含量一般都小于5%，而且在高温下很多成分会分解。对大部分焦油成分来说，水蒸气在其裂解过程中起到关键的作用，因为它能和某些焦油成分发生反应，生成CO和H2等气体，既减少炭黑的产生，又提高可燃气的产量。
（2）催化剂应用及催化转化反应机理研究。将催化剂用于生物质热解气化主要有三个作用:一是可以降低热解气化反应温度，减少能耗;二是可以减少气化介质，如水蒸气的投入;三是可以进行定向催化裂解，促进反应达到平衡，得到更多的目的产物.在催化剂应用过程中，考虑到催化剂的机械强度及使用寿命等问题，一般将生物质气化和催化交换设在不同的反应器。但另设一固定床催化反应器，既增加了系统阻力，又增加了投资成本;如将生物质气化和催化交换设在同一反应器，就对催化剂的活性、耐温性能、机械强度及使用寿命等提出了比较高的要求.同时由于焦油催化裂解的附加值小，其成本要很低才有实际意义，因此人们除利用石油工业的催化剂外，主要使用一些天然产物。
目前用于生物质催化气化的催化剂有白云石、镍基催化剂、高碳烃或低碳烃水蒸气重整催化剂、方解石和菱镁矿等。
Delgado通过实验对白云石、方解石、菱镁矿的催化活性进行了比较，从实验结果分析，在裂解焦油方面，这三种矿石的活性顺序为:白云石(CaO-MgO)>方解石(MgO)>菱镁矿(CaO)。Delgado等认为这是由于在白云石中，两种氧化物的混合改变了Ca和Mg原子的排列顺序所致.关于焦油的催化裂解机理，Corella等认为在水蒸气重整生物质气化气消除焦油的反应过程中，同时可以发生CO2干重整反应，即CO2会与焦油及部分低碳烃发生反应，促进焦油的分解。
（3）气化炉。用于生物质气化的反应器主要有上吸式气化炉、下吸式气化炉及循环流化床(CFBG)等，上吸式气化炉结构简单，操作可行性强，但湿物料从顶部下降时，物料中的部分水分被上升的热气流带走，使产品气中H2的含量减少.下吸式气化炉在提高产品气的H2含量方面具有其优越性，但其结构复杂，可操作性差；CFBG具有细颗粒物料、高流化速度以及炭的不断循环等优点，因而相对于其它气化炉来说，无论是在产品气的氢气含量方面还是操作性方面，都是一种较理想的气化制氢形式。
5. 结论
（1）生物质定向催化气化制氢的研究在国内外还处于实验室研究阶段，在我国的研究尤其薄弱。
（2）对生物质催化气化及焦油裂解的机理的研究还远远不够。
生物质气化炉原理范文6
关键词：城市生活垃圾；热解；气化；生物质粉体燃料
收稿日期：2011-06-28
作者简介：方少曼（1984―），女，广东人，助理工程师，主要从事城市环境保护方面的研究。
中图分类号：F324.3文献标识码：A文章编号：1674-9944（2011）07-0090-03
1引言
近年来,中国一些主要城市的生活垃圾产生率一直在增加,而且有200多个城市被垃圾所包围。我国大中城市年产垃圾1亿t以上,绝大部分堆积在城郊,未经处理,垃圾堆存量逾70多亿t,侵占土地面积达5亿m ［1］。生活垃圾不仅仅是一种废弃物,垃圾里的有机物质也是一种主要的可再生资源。垃圾的处理不仅是一个重要的环境问题,同样也是资源再利用的问题。
目前,我国的城市生活垃圾处理处置技术最常用的是卫生填埋和露天堆放,占总处理量的79.2%,其次是堆肥化,占总处理量的18.8%,少量的采用焚烧技术,约占总处理量的2%［2］。在垃圾处理的这些方法中,填埋处置操作简单、适应性广,但浪费土地资源,而且存在潜在的二次污染；堆肥处理周期长,处理量小,产品难销。焚烧技术有其显著的减量减容特点及热能回收利用的优势,但焚烧过程中会产生大量的酸性气体、重金属和二f英等。而垃圾热裂解气化处理方法可以杜绝二f英类物质的产生,并且具有减容量大、无害化彻底、资源化充分、二次污染小等特点,正日益受到关注和重视［3～4］。
2城市生活垃圾裂解技术
2.1城市生活垃圾热解技术的原理
城市垃圾热解是在无氧或缺氧条件下,利用热能使其成分发生化合键断裂、 异构化和小分子聚合等反应,由大分子有机物转化为小分子燃料气、焦油和焦炭。对于含有高热值可燃物的垃圾（如废纸、塑料及其他有机物）可采用热解方法进行处理。热解产生的燃气呈中性,在无氧或低氧条件,可以杜绝二f英类物质的产生。热解过程如下。
有机固体
废弃物热解半焦（炭黑、炉渣）
高、中分子有机液体（焦油、芳香烃、
有机酸等）
气体（CH4、H2、CO、CO2等）
2.2城市生活垃圾裂解技术的研究进展
裂解技术用于手工业已有很长的历史,木材和煤的干馏、重油裂解生产各种燃料油等早为人们所知。但将裂解技术应用到固体废弃物制造燃料,还是近几十年的事,并被认为是一种很有前途的垃圾处理方式。
W.K.Buah［5］等在固定床中裂解由城市生活垃圾制备的垃圾衍生燃料（RDF）,在400～700℃裂解,气体产品高位热值（HHV）达5.1～16.7MJ/Nm 裂解油热值和轻质燃油接近；S.Galvagno［6］等研究了废旧轮胎在其它参数不变、裂解温度在550～680℃之间变化时裂解产物的变化规律。结果表明,在研究范围内,温度对挥发物总产量影响不大,但对挥发分形态的比率影响较大； M.N.Islam［7］等研究了利用生物质燃烧供热的外加热式固定床裂解城市生活垃圾（碎轮胎、废塑料和废纸）的工艺,主要产物为裂解油,实验采用数种检测方法表征裂解油的燃料特性如粘度、pH值、闪点、倾点和高位热值,其性能类似于石油衍生产品,主要是烷烃、烯烃和芳香烃,裂解油未检测到氮氯元素,可以用作碳氢燃料。
国内许多学者对城市生活垃圾裂解也进行了大量的研究。包向军［8］等利用自行开发的蓄热式燃烧技术,提出一种新型垃圾处理技术；多室蓄热式垃圾裂解工艺,其特点是采用间壁式加热设备裂解垃圾,可以产生高热值的裂解气；宋玉银［9］等利用回转窑研究了城市垃圾裂解产气规律,有机质转化率达80% 以上,转炉在600℃时工况最佳,所产燃气的热值一般都在13 800kJ/Nm 以上,可以作为民用和工业用燃料。
3城市生活垃圾气化技术
3.1城市生活垃圾气化技术的原理
城市生活垃圾气化是将垃圾中有机成分在还原气氛下与气化剂（空气、O2、水蒸气等）反应生成燃气（H2、CO、CH4等）焦油和灰渣的过程。通过部分燃烧反应放热或外加热提供气化所需的热量,在常压或加压情况下,使垃圾中有机物转化成燃气,剩下的焦油和灰渣排出。上面所讲的垃圾热解技术是垃圾气化技术的一种特殊情况,即不存在气化剂的条件下所进行的垃圾处理。
气化过程主要发生以下化学反应［11～13］：
C+O2CO2+393.1kJ/mol,
2C+O22CO2+220.8kJ/mol,
2CO+O22CO2+172.3kJ/mol,
C+O22CO+171.5kJ/mol,
C+2H2OCO2+2H2+75.1kJ/mol,
C+2H2CH4-74.0kJ/mol,
CH4+H2OCO+3H2+206.3kJ/mol。
以上反应均为可逆反应,气体产物中可燃组分（CO、H2、CH4）的含量取决于反应温度、压力及反应物的浓度。通常情况下,C与O2的放热反应提供生活垃圾气化过程所需的能量。
城市生活垃圾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［12］。按照气化剂种类的不同可分为空气气化、氧气气化、水蒸气气化、水蒸气-氧气混合气化和水蒸气-空气混合气化、氢气气化等；根据采用的气化反应器的不同又可分为固定床气化、流化床气化和旋转床气化等；根据供热方式的不同可分为直接加热法和间接加热法；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。
3.2城市生活垃圾气化处理技术现状
城市生活垃圾气化技术的研究开始于20世纪70年代,当时的目的是为了解决世界性石油危机,希望找到新的能替代石油的能源。但由于成本高昂,故停滞了研究和开发。随着当前化石能源逐渐的枯竭,寻找新的能源途径再次受到关注。
T.H.Kwak［13］等基于Thermoselect工艺,于1 200℃温度下,以3t/d的中试规模处理能力空气气化城市生活垃圾,产生的合成气热值为8.0～10.2MJ/Nm 其中CO和H2浓度可分别达到27%～40%和36%～40%,由于高温和急冷却处理,气相和液相中二f英和呋喃等多氯化合物被有效去除,浓度仅仅为0.03ng-TE/Nm 远低于韩国排放标准0.1ng～TE/Nm 。熊祖鸿［14］等进行了以空气为气化剂的下吸式气化炉处理城市生活垃圾的研究。实验结果表明,在750～900℃条件下进行气化,效果最佳,所得的可燃气体热值为4 600kJ/kg,燃气焦油含量为2.0g/m 其中CO和H2浓度可分别达到9%～12%和14%～18%。吴家正、闻望［15,16］等对城市垃圾流化床气化制气进行了小实验阶段的研究,并对上海市生活垃圾气化处理法综合利用的前景进行了技术经济分析,提出了将垃圾中的有机物制气和无机物制砖的方法。
4城市生活垃圾热解气化新工艺
目前国内对垃圾的热解研究主要采用内热式热解气化,由于内热式热解气化过程中大量空气进入炉内,和垃圾焚烧一样容易产生二f英污染。同时,其热解燃气中含有氮气和CO2,其燃气热值低,利用的局限性大。另一方面垃圾热解是强吸热反应,需要外加热源对垃圾进行加热,如采用煤加热,则易产生二次污染污染；采用电和煤气加热,则成本较高。所以,生活垃圾外热式热解的外加热源是难题。
对此,笔者开发了一套基于城市生活垃圾的生物质粉体燃烧的外热式生活垃圾热解气化一体系统。该系统利用了生物质粉体为燃料,采用外加热的方式提供气化过程所需的热量,并选用水蒸气作为气化剂,生物质粉体燃烧室炉膛温度可控制在1 100℃左右,气化所得的可燃气体热值为13MJ/Nm 左右。
4.1工艺流程
该生物质粉体供热城市生活垃圾外热式热解工艺包括生活垃圾预处理系统、生物质粉体直接燃烧供热系统、热解装置、热解气体净化系统以及残留碳“水煤气”化系统等5个部分。其工艺流程图见图1。
城市垃圾经过初选和破碎,从物料入口进入预热干燥室,在干燥室中依靠从燃烧室上升的烟气余热直接加热干燥,并在振动电机的作用下向下运动。预热干燥后的垃圾由物料推进器横向推入垃圾热解室,与生物质粉体燃烧室产生的高温进行气-固热交换,其热量以间接换热的形式加热生活垃圾,热解室中垃圾的最高温度可升高至1 100℃,而大部分垃圾在700～800℃时能绝氧热分解,余热烟气通过烟气总上升管进入垃圾预热室,垃圾受热蒸发的水分从烟气出口排出。垃圾在热解室中受热分解后产生的可燃气体从热解室上部引出,进入旋风除尘器,经过除尘净化后的热解气进入冷却器,在冷却器中得到冷却和净化并与冷凝液分离。经过除尘和冷却净化后的燃气作为燃料向系统外输出。
焦油和污水可以采用萃取分离,焦油可以制作原料油或作为化工原料。热解结束后,垃圾热解残留物由推进器向热解室下部推进,与热解室底部上升的水蒸气在高温下发生“水煤气”化反应生成CO和氢气,剩下的不能分解的无机物质（炉渣）从炉渣出口排入到水封槽。
该系统在稳定运行的条件下,燃烧室炉膛温度可控制在1 100℃左右,烟气列管内的温度达850～950℃。当烟气列管温度为950℃时,通水蒸气气化所得的可燃气体组分为： H2 36.98%、CO 27.37%、CO2 20.78%、CH4 9.94%、其它 4.93%,热值为 11.31 MJ/Nm 。
4.2工艺特点
（1）系统供热采用生物质粉体燃烧技术,解决了垃圾外热式热解外加热源的难题,可以减少对煤或电等常规能源的依赖,向外多供煤气,增加系统的经济效益。
（2）热解过程中没有O2的参与,烟气中不含二f英类物质。使用水蒸气为气化剂,生成的燃气中不含来源于空气的氮气,燃气热值高,而且能与热解残留下来的固定碳进一步反应生成CO和氢气,提高垃圾热解气化率。
（3）热解气采用管壳式水冷冷却器间接冷却,能大幅度减少废水的产生量,也有利于焦油的分离提取,有利于系统的后续处理。
5结语
垃圾热解处理是垃圾气化处理的一种特殊的情况,在无氧或绝氧、不存在气化剂的环境下对垃圾进行热处理。城市生活垃圾的热解气化是新型的垃圾处理技术,它具有高效的能源利用率和良好的环保特性。结合垃圾热解气化技术,并利用生物质粉体外热式垃圾热解气化,所获得的可燃气体具有较高的热值。此工艺可以对垃圾进行稳定化无害化处理和资源化利用,有着广阔的发展前景。
参考文献：
［1］ 蒋剑春,戴伟娣,应浩.城市垃圾气化试验研究初探［J］.可再生能源,2003（2）:14～17.
［2］ 王华.二f英零排放化城市生活垃圾焚烧技术［M］.北京:冶金工业出版社,2001.
［3］ Jackson D V.Resources recovery,agricultural industrial and municipal waste management ［M］.London:Mech Engr Pub Ltd,1992.
［4］ Heek K H,Strobel B O,Wanzl W.Coal utilization processes and their application to waste recycling and biomass conversion ［J］.Fuel,1994,73（7）:1 135～1 143.
［5］ Groscarth H M,Almeida A De,Banen A,et al,Total costs and benefits of biomass in selected regions of the European Union ［J］.Energy,2000,25（ 11）:1 081～1 095.
［6］ Buah W K,Cunliffe A M,Williams P T.Process safetynd environmental protection［J］.Trans Cheme,Part B,2007,85（B5）:450～457.
［7］ Galvagno S,Casu S,Casabianea T.Pyrolysis process for the treatment of scrap tyres: preliminary experimental results［J］.Waste Management，2002（22）:917～923.
［8］ Islam M N,Beg M R A,Islam M R.Pyrlytic oil from fixed bed pyrolysis of municipal solid waste and its characterizaton ［J］.Renewable Energy,2005（30）:413～420.
［9］ 包向军,蔡九菊,罗光前,等.新型蓄热式城市垃圾裂解技术［J］.冶金能源,2003,22（3）:44～48.
［10］ 宋玉银.城市有机固体废弃物的裂解研究［J］.环境科学与技术,1992,10（3）: 9～13.
［11］ McKendry P.Energy production from biomass（part3）: gasification technologies［J］.Bioresource Tecnology,2002,83（1）:55～63.
［12］ Maoyun H,Bo X,Shiming L,et al,Hydrogen-rich gas from catalytic steam gasification of municipal solid waste （MSW）: Influence of steam to MSW ratios and weight hourly space velocity on gas production and composition［J］.Int J Hydrogen Energy,2009（34）:2 174～2 183.
［13］ Maoyun H,Bo X,Zhiquan H,Syngas production from catalytic gasification of waste polyethylene: Influence of temperature on gas yield and composition［J］,Int J Hydrogen Energy,2009（34）:1 342～1 348.
［14］ 刘荣厚.生物质能工程［M］.北京:化学工业出版社,2009.
［15］ Kwak T H,Maken S,Park W,et al,Environmental aspects of gasification of koreanmunicipal solid waste in a pilot plant ［J］.Fuel,2006（85）:2 012～2 017.
［16］ 熊祖鸿,戴伟娣,吴创之,等.下吸式气化炉处理城市生活垃圾［J］.环境污染治理技术与设备,2005,6（8）:75～78.
［17］ 吴家正,闻望,王宝生,等.城市生活垃圾原料性质对干馏及气化过程的影响［J］.同济大学学报,1989,17（1）:113～122.
［19］ 闻望,魏敦松,庄永茂.城市生活垃圾气化制气的研究［J］.煤气与热力,1992,12（4）:4～7.
Research Progress of MSW Pyrolysis and Gasification
Fang Shaoman,Li Juan,Wen Chen
（Shenzhen Academy of environmental sciences,Guangdong,Shenzhen 518001,China）
