生物质气化技术
一、常见生物质气化炉类型
1、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。

固定床气化炉是将切碎的生物质原料由
炉子顶部加料口投入固定床气化炉中，物料在炉内基本上
是按层次地进行气化反应。

反应产生的气体在炉内的流动
要靠风机来实现，安装在燃气出口一侧的风机是引风机，
它靠抽力（在炉内形成负压）实现炉内气体的流动；靠压
力将空气送入炉中的风机是鼓风机。

固定床气化炉的炉内
反应速度较慢。

按气体在炉内流动方向，可将固定床气化
炉分为下流式（下吸式）、上流式（上吸式）、横流式（横
吸式）和开心式四种类型。

a、
下流式固定床气化炉示意
气固呈顺向流动。

运行时物料由上部储料仓向下移动，边移动边进行干燥与热分解的过程。

在经过缩嘴时，与喷进的空气发生燃烧反应，剩余的炭落入缩嘴下方，与气流中的CO2, 和水蒸气发生反应产生CO 和H2。

可以看出，下吸式气化炉中的缩嘴延长了气相停留时间，使焦油经高温区裂解，因而气体中的焦油含量比较少；同时，物料中的水分参加反应，使产品气中的H2含量增加。

b、
上流式固定床气化炉示意
气固呈逆向流动。

在运行过程中湿物料从顶部加入后被上升的热气流干燥而将水蒸气带走，干燥后的原料继续下降并经热气流加热而迅速发生热分解反应。

物料中的挥发分被释放，剩余的炭继续下降时与上升的CO2及水蒸气发生反应产生CO和H2。

在底部，余下的炭在空气中燃烧，放出热量，为整个气化过程供热。

由图2 , 可见，上吸式气化炉具有结构简单，操作可行性强的优点，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
横流式固定床气化炉示意
d、
开心式固定床气化炉示意
2、流化床气化炉的工作特点是将粉碎的生物质原料投入炉中，气化剂由鼓风机从炉栅底部向上吹入炉内，物料的燃烧气化反应呈“沸腾”状态，反应速度快。

按炉子结构和气化过程，可将流化床气化炉分为单流化床、循环流化床、双流化床、携带流化床四种类型。

单流化床气化炉示意
循环流化床示意图
二、生物质气化处理焦油的普通方法
1、湿法除焦油
1) 喷淋法除焦油和灰尘
喷淋法除焦油和灰尘示意
是利用喷淋得方法去除燃气中焦油和灰尘。

为了提高除尘效果，有的气化站在容器中装入玉米芯填充物，它能起到过滤的效果。

玉米芯应该定期更换，并将其晒干，加入气化炉的原料中燃烧掉‘同时也要防止用过水的二次污染。

2）鼓泡水浴法除焦油和灰尘
鼓泡水浴法除焦油和灰尘
实践表明，水中加一定量的氢氧化钠，成为稀碱溶液，对去除燃气中的有机酸、焦油及其他有杂物有较好的效果。

这种去杂的方法也要防止用过水的二次污染。

2、干式法过滤去除焦油和灰尘
用干式过滤去除燃气中的焦油与灰尘的方式较多，如在容器内填放粉碎的玉米芯、木屑、谷壳或炭粒，让燃气从中穿过；或让燃气通过陶瓷过滤芯；内燃机用燃气作燃料时，燃气在进入气催化裂解法处理焦油缸前，让它通过汽车发动机用的纸质空气滤清器芯等。

3、催化裂解法处理焦油（掌握催化剂）
催化剂五种：白云石催化转换效率高，材料来源广但容易失活
镍基催化剂反应温度低，转换效果较好
新型金属催化剂（RhCeO2SiO2）（活性高且稳定，转换效率高）
木炭和生物质焦（焦炭本身转变，需要补给，两段式气化炉内使用）
碱金属催化剂。