生物质及生物质能简介
生物质是指由光合作用而产生的各种有米乐·(中国)手机网页版体。生物质是地球上最广泛存在的物质,它包括所有的动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有米乐·(中国)手机网页版质。各种生物质都具有一定的能量,以生物质为载体,蕴藏在生物质中的能量便是生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物体中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接来源于植物的光合作用。因此,被称之为“太阳赐予的礼物”,而且煤、石油、天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。
生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气之后的世界第四大能源。生物质能的蕴藏量极大。据统计,地球上每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年消耗能量总量的10倍。地球上每年的植物生产量相当于目前人类所消耗的矿物能的20倍,相当于世界人口食物总量所包含能量的160倍。在世界能耗总量中,生物质能耗约占14%。在不发达地区占60%以上,全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能。
生物质能资源种类繁多,其中主要包括森林资源、农林植物,尤其是为了生产能源而种植的能源作物以及农业和林业残余物、食品加工和林产品加工的下脚料.禽畜粪便、城市固体废弃物、生活污水和水生植物等等。我国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质,包括能源作物、森林能源、农作物秸秆、禽畜粪便、生活垃圾等。
目前,生物质能的利用方式很多,一般可划分为气态、液态和固态生物质燃料,同创新能源生产销售的木屑颗粒米乐·(中国)手机网页版、秸秆压块米乐·(中国)手机网页版专业压制固态生物质颗粒燃料。
(1)气态生物质燃料,
生物质气化技术发展比较快,在国内外应用广泛,主要有厌氧发酵生产沼气的技术和热解气化技术。
生物质制沼气
人畜粪便和农业有米乐·(中国)手机网页版残余等生物质在厌氧条件下发酵产生沼气燃料,其主要成分是甲烷(CH4)和少量的二氧化碳,残余物为有米乐·(中国)手机网页版肥料。1m3沼气热值为23000
kJ左右,相当于1 kg原煤热量。
生物质气化
生物质气化是将固态的生物质燃料转化为气体燃料的热化学过程。它是热解的一种,主要是在高温下获得最佳产率的气体。产出的气体中主要含有一氧化碳、氢气和甲烷,以及少量的二氧化碳和氮气。
生物质制氢
美国等用氧化还原(REDOX)技术、压力旋转吸附(PSA)技术和低温分离等技术从木头中制取氢。开始阶段是生物质的气化,得到的氢产品,冷凝后为液态氢。转化效率可达50~60%,但是设备投资和运行成本昂贵。
(2)液态生物质燃料
以生物质为原料,制取液体燃料的工艺称生物质液化。生物质液化的主要产品是燃料油和醇类燃料。典型的液体生物质燃料转化方式有4种。
生物质热裂解制燃料油
裂解是在无氧或缺氧条件下,利用热能切断生物质大分子中的化学键,使之转变为低分子物质的过程。裂解中产生的少量中热值气体可用作系统内部的热源,
气体中氮氧化合物的浓度很低,无污染问题。
生物质液化制醇类燃料
常用的醇类燃料是甲醇和乙醇。甲醇最早从木材(木质素)干馏中制得,即木醇。也可以用人工合成的方法高压催化制得。
乙醇热值可由生物质热解产物乙炔和乙烯合成制取,但能耗太高。采用生物质经糖化发酵制取方法经济可行。
植物燃料油制生物柴油
从产油植物中提取植物油,加定量的醇(甲醇或乙醇),在催化剂的作用下生成近似柴油的脂化燃料,是较为理想的柴油米乐·(中国)手机网页版代用燃料。
生物质浆体燃料
将农林废弃物等生物质经破碎、脱水、清洗、脱水、烘干制粉,以水、油品、工业有米乐·(中国)手机网页版废水或其他液体为成浆液,制成作为锅炉使用的生物质浆体燃料。
(3)固态生物质燃料
直接燃烧
通过直接燃烧生物质而获得热能是目前生物质能利用的最主要方式。直接燃烧所耗用的生物质能源主要是农作物秸秆和薪柴。垃圾焚烧技术属于直接燃烧。
固化成型
将疏散的、低热值的农林废弃物固态生物质燃料,如秸秆,木屑等高压压制成型或进一步炭化制得所谓“米乐·(中国)手机网页版制木炭”,同创新能源生产销售的木屑颗粒米乐·(中国)手机网页版、秸秆颗粒米乐·(中国)手机网页版专业压制生物质固体成型燃料。
与煤混燃(生物煤)
将低品味的煤炭、农林产业废弃物(生物质)按照一定的配比,通过于燥、粉碎,连同脱硫固化剂(消石灰)同时加入混合搅拌米乐·(中国)手机网页版,接着送入高压轧滚式压力米乐·(中国)手机网页版连续积压成型所得的复合固体燃料,被称为生物煤。