杨小元,周宇翔

(南通市环境监测中心站,江苏 南通 226006)

·控制技术·

生物质气化焦油生成及裂解机理研究进展

杨小元,周宇翔

(南通市环境监测中心站,江苏 南通 226006)

总结了生物质气化过程焦油产生的影响规律,讨论了焦油的热裂解、催化裂解、水蒸气氧化及部分氧化机理,展望了生物质气化过程中焦油可控转移研究的目标及几个有待解决的主要问题。

生物质气化;焦油;生成;脱除

0 引言

生物质气化发电技术主要包括生物质气化、气体净化、燃气发电等过程,具有技术灵活性强、污染物排放低、经济性高等特点,是所有可再生能源技术中最经济的发电技术[1]。该技术既可解决生物质难于燃用且分散地域广泛的缺点,又可充分发挥燃气发电技术设备紧凑且污染少的优点,因此引起了国内外的广泛重视,是当前可再生能源利用研究领域的热点之一[2-5]。

生物质气化涉及的主要物理与化学过程有生物质干燥、热解、气化及气相反应等。基于不同反应器型式及操作参数变化,生物质气化过程生成质量浓度为 1～100 g/Nm3的焦油[3]。焦油指相对分子质量大于苯的有机污染物,其危害可概括为:①增加气体净化处理难度与复杂程度;②轻质焦油如酚溶于洗涤水可致水体污染,如萘可形成结晶堵塞阀门及发电设备,其他重质焦油在 350℃以下发生冷凝可堵塞内燃机中间冷却器;③焦油酸性组分可腐蚀内燃机或汽轮机气缸;④降低系统气化效率和能源利用效率[6-7]。焦油去除可分为炉内去除 (如氧化裂解、热裂解、炉内催化裂解)与炉外去除 (如炉外催化裂解、物理过滤洗涤)2种方式。……