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生物質制氣什麼原理圖

發布時間:2022-12-29 19:31:35

㈠ 生物質新能源的原理

生物質燃料是將農作物秸桿、木屑、鋸末、花生殼、玉米芯、稻殼、樹枝、樹葉、乾草通過壓縮成型直接利用的燃料。無任何添加劑和粘結劑。是一種可再生的清潔能源。根據中華人民共和國《可再生能源法》的要求,國家發改委於2006年8月組織編制了《可再生能源中長期發展規劃》,提出了2010年至2020年可再生能源的發展目標和任務,其中,生物質固體成型燃料分別達到100萬噸和5000萬噸,並確立了生物質固體成型燃料作為現代清潔能源的地位。目前,我國城市擁有大量的小型手燒燃煤鍋爐,其中大都分布在城市內及城市周邊,由於燒的都是含硫量高的劣質煤,因小型鍋爐無脫硫裝置,加上司爐水平低等因素,冒黑煙、硫污染等直接影響了城市及周邊的空氣質量,為此,取消城市小型煤鍋爐及煤改氣、電的呼聲很高,且許多城市已採取了行動,但由於氣源緊張、電價昂貴,而城市熱力又達不到的城市或地方,收效甚微。用清潔的生物質燃料替代煤,在城市小型鍋爐內使用就成為首選。但目前大多數小型鍋爐的結構均不適合使用生物質燃料(仍有冒黑煙、粉塵污染等現象),而生物質專用燃料燃燒裝置徹底地解決了生物質燃料在鍋爐中的燃燒問題。它根據生物質燃料揮發分大的特點,綜合應用了反燒法、煤制氣法、懸浮燃燒等多種潔凈燃燒技術,使生物質燃料燃燒完全,解決了冒黑煙的本質問題。鍋爐煤的潔凈燃燒理論認為,煤的潔凈燃燒必須滿足三個條件:
1、要求較高的溫度(不低於380℃)。
2、可燃燒氣體在高溫區停留的時間要長。
3、充足的氧氣。
反燒法、煤制氣法、懸浮燃燒技術為當代公認的潔凈燃燒技術。生物質燃料專用鍋爐的結構實現了上述潔凈燃燒的條件及技術,由爐體及燃料裝置(爐膽、外筒、加料口)、上爐排、可拆快組合衛燃帶,可拆快換懸掛爐排、下爐排、爐內除塵裝置、出灰裝置及二次風口,三次配風口和煙氣出口等組成。
工作原理:生物質燃料從加料口或上部均勻地鋪在上爐排上,點火後,開啟引風機,燃料中的揮發分析出,火焰向下燃燒,在衛燃帶、懸掛爐排所構成的區域迅速形成高溫區,為連續穩定著火創造了條件,小於上爐排間隙且揮發分已燃盡的炙熱燃料和未燃盡的微粒,在引風機及重力的作用下,一邊燃燒一邊向下掉落,落在溫度很高的懸掛爐稍作停留後繼續下落,最後落到下爐排上,未完全燃燒的燃料顆粒繼續燃燒,燃盡的灰粒從下爐排落入出灰裝置的灰斗,當積灰到一定高度時,打開出灰閘板一並排出。在燃料下落的過程中,二次配風口補充一定氧氣,供懸浮燃燒,三次配風口提供的氧氣的為下爐排上的燃燒助燃,完全燃燒後的煙氣通過煙氣出口通往對流受熱面。大顆料煙塵通過隔板向上時由於慣性甩入灰斗,稍小的灰塵通過除塵擋板網阻擋又大部分落入灰斗,僅部分極其細小的微粒進入對流受熱面,極大地減少了對流受熱面的積灰,提高了傳熱效果。使用成型生物燃料時,可拆掉細顆料燃料附加爐排、衛燃帶、懸掛爐排及爐內除塵網。
優點:
①、可迅速形成高溫區,穩定地維持反燒、煤氣化燃燒及懸浮燃燒狀態,煙氣在高溫爐膛內停留時間長,經多次配風,上邊進料,下邊出火,下吸式燃燒,燃燒充分,燃料利用率高,不冒黑煙。
②、採用爐內除塵裝置,與之配套的鍋爐煙塵排放原始濃度低,可不用煙囪。
③、燃料燃燒連續,工況穩定,不受添加燃料或捅火的影響,可保證出力。
④、水冷爐排管採用防結渣裝置,燃燒穩定,清理方便。
⑤、操作簡單、方便無需繁雜的操作程序。
⑥、燃料適應性廣。
⑦、本燃燒裝置,可廣泛用於舊的燃煤鍋爐的改造及與新製造的生物質鍋爐的配套生產,具有極好的市場市景。

㈡ 秸稈燃燒的詳細原理

植物生物質(包括據木、木柴,野草,松針樹葉,作物秸稈,牛羊畜糞,食用菌渣)中的碳元素質量分數約為40%,其次為氫、氮、氧、鎂、硅、磷、鉀、鈣等元素。植物秸稈的有機成分以纖維素,半纖維素為主,質量分數為50%。這些生物質原料,在缺氧條件下加熱,使之發生復雜的熱化學反應的能量轉化過程。此過程實質是植質中的碳、氫、氧等元素的原子,在反應條件下按照化學鍵的成鍵原理,變成一氧化碳、甲烷、氫氣等,可燃性氣體的分子。這樣植物生物質中的大部分能量就轉移到這些氣體中。基本反應包括:
C+O2=CO2 2C+O2=2CO
2H2O+C=CO2+2H2 2CO+O2=2CO2
H2O+CO=CO2+H2 CO2+C=2CO
CH4+CO2=2CO+2H2 C+2H2=CH4
CO+3H2=CH4+H2O 2H2+O2=2H2O
上述生物質的氣化過程的實現是通過氣化反應裝置(即制氣爐)完成的。
望採納

㈢ 生物質氣化爐的工作原理

不同生物質的反應過程也有差異,常見氣化爐反應可分為氧化層、還原層、裂解層和乾燥層。
1、氧化反應
生物質在氧化層中的主要反應為氧化反應,氣化劑由爐柵的下部導入,經灰渣層吸熱後進入氧化層,在這里通過高溫的碳發生燃燒反應,生成大量的二氧化碳,同時放出熱量,溫度可達1000~1300攝氏度,
在氧化層進行的燃燒均為放熱反應,這部分反應熱為還原層的還原反應,物料的咧解及乾燥提供了熱源。
2、還原反應。在氧化層中生成的二氧化碳和碳與水蒸氣發生還原反應。
3、裂解反應區。氧化區及還原區生成的熱氣體在上行過程中經裂解區,將生物質加熱,使在裂解區的生物質進行裂解反應。
4、乾燥區。經氧化層、還原層及裂解反應區的氣體產物上升至該區,加熱生物質原料,使原料中的水分蒸發,吸收熱量,並降低產生溫度,生物質氣化爐的出口溫度一般為100~300℃
氧化區及還原區總稱氣化區,氣化反應主要在這里進行。裂解區和乾燥區總稱為燃料准備區。

㈣ 秸稈氣化灶的工作原理是什麼

1、什麼叫做秸稈燃氣?
秸稈燃氣,是利用生物質通過密閉缺氧,採用於溜熱解法及熱化學氧化法後產生的一種可燃氣體,這種氣體是一種混合燃氣,含有一氧化碳、氫氣、甲烷、等,亦稱生物質氣。
2、秸稈燃氣中含有哪些燃氣組分?
根據北京市燃氣及燃氣用具產品質量監督檢驗站,2000年10月25日,秸稈燃氣檢驗報告得知:秸稈燃氣含量15.27%,氧3.12%、氮 56.22%,甲烷1.57%,丙烷0.03%,丙烯0.05%,合計100%。
3、秸稈燃氣的開發前景怎樣?
2003年,「太陽能」雜去第一期《我國植物生物質能源開發展望》一文中已做預測,摘錄如下:
植物生物質能源是一個巨大的太陽能倉庫,是重要的「綠色能源」之一,可以講開發利用植物生物質能源,就是開發利用太陽能。植物生物質能源可以再生,取之不盡,取之不竭。因此,根據我國國情和當今國際社會「新思維、新料學、新技術」的發展態勢,發展的植物生物質為原料的綠色能源轉化技術,符合本世紀發展的主題——社會可持續發展。
據報道,我國能源專家對本世紀上半葉我國植物生物質能源的發展進行了3個階段的科學預測:
第一階段(2001-2010),植物生物質能源的生產能基本得到滿足,基本解決我國農村生活用能,生態環境的破壞能得到有效地控制,基本遏制因直接燃燒植物生物質和廢棄植物生物質而引起的生態環境惡化的趨勢;
第二階段:(2011-2030),我國農村植物生物質能源綜合建設達到社會化,農用植物生物質能方式多維、多元化,生產,生活用能得到滿足,植物生物質綠色能源轉化技術得到普遍推廣和應用,我用生態環境建設開始走上良性循環的軌道;
第三階段:(2031-2050),建立起我國多能互補,結構合理,安全可靠的植物生物質能源生產供應體系,並形成規模,鄉鎮企業因能源高效化,農民因能源優質化。基本建立起適應可持續發展的良性循環的生態環境系統工程,增強我國植物生物質能源綜合建設的可持續發展能力。
我國著名科學家,中科院院士朱清時教授講,目前我國能源戰略迫切需要研究用非糧食類生物質作原料生產液體類,氣體類燃料。開發出擁有自主知織產權和具有推廣價值的實用技術,保障我國植物生物質能源的安全開發利用和經濟昌盛繁榮。
4、秸稈燃氣從那裡來?
農民使用秸稈燃氣可以從以下兩個方面,第一,靠秸稈氣化工程集中供氣獲得。第二,可以利用生物質自己生產。
秸稈氣化工程,一般為國家,集體個人三方投資共建,一個村(指農戶居住集中的村)的氣化工程大約需50-80萬,在我國目前大約有200多個村級秸稈氣化工程。
農民自產自用的秸稈燃氣,主要靠家用制氣爐進行生物質轉化,投資不大,小則300餘元,多則700餘元。
5、秸稈燃氣生產技術原理?
植物生物質(包括據木、木柴,野草,松針樹葉,作物秸稈,牛羊畜糞,食用菌渣)中的碳元素質量分數約為40%,其次為氫、氮、氧、鎂、硅、磷、鉀、鈣等元素。植物秸稈的有機成分以纖維素,半纖維素為主,質量分數為50%。這些生物質原料,在缺氧條件下加熱,使之發生復雜的熱化學反應的能量轉化過程。此過程實質是植質中的碳、氫、氧等元素的原子,在反應條件下按照化學鍵的成鍵原理,變成一氧化碳、甲烷、氫氣等,可燃性氣體的分子。這樣植物生物質中的大部分能量就轉移到這些氣體中。基本反應包括:
C+O2=CO2 2C+O2=2CO
2H2O+C=CO2+2H2 CO+O2=2CO2
H2O+CO=CO2+H2 CO2+C=2CO
CH4+CO2=2CO+2H2 C+2H2=CH4
CO+3H2=CH4+H2O 2H2+O2=2H2O
上述生物質的氣化過程的實現是通過氣化反應裝置(即制氣爐)完成的。
6、秸稈燃氣生產的工作原理?
制氣爐具有生物質原料造氣,燃氣凈化,自動分離的功能。當燃料投入爐膛內燃燒產生大量CO和H2時,燃氣自動導入分離系統執行脫焦油、脫煙塵,脫水蒸氣的凈化程序,從而產生優質燃氣,燃氣通過管道輸送到燃氣灶、點燃(亦可電子打火)使用。
7、氣化爐的分類有哪些?
秸稈氣化爐,亦稱生物質氣化爐,制氣爐,燃氣發生裝置等,在氣化爐當中,分直燃(半氣化)式和導氣(制氣)式氣化爐。其中導氣式氣化爐中又分上吸式、下吸式、流化床氣化爐。直燃式與導氣式氣化爐在廣告詞中,不少讀者極易被誤導。直燃式氣化爐是適用二次進風產生二氣化燃燒,而導氣式氣化爐是運用熱化學反應原理產生可燃氣體燃燒。
8、秸稈燃氣生產技術發展方向?
用生物質替代煤,天然氣和重油等化石燃燒來制備合成為甲醇,汽油,或柴油等液體燃料而用於交通工具,這樣即可以滿足人類對液體燃料日益增長的需求,同時又可有效減輕由於大量使用化石燃料給環境帶來的污染。

㈤ 製取氧氣原理圖

圖片你去這個網站看:
http://360e.com/zhuanti/200710/chuhua/21.htm

原理:加熱高錳酸鉀誒~
試管中放高錳酸鉀 ~帶導管的塞子塞上~然後加熱(先預熱)~
就可以制02了
也可以用雙氧水和2氧化錳催化反應~

操作步驟是:①檢查裝置的氣密性。②向試管中加入葯品。③把試管固定在鐵架台上。④加熱試管中的葯品。⑤用排水法收集氧氣。⑥停止加熱,結束制氣。

操作時應注意:①試管固定在鐵架台上,試管口略向下傾斜,以避免水存在影響制氣和易使試管炸裂;②鐵夾夾在距管口約1/3處,這樣有利於葯品加熱;③加熱試管時,先使試管均勻受熱,然後再固定加熱,並注意使用酒精燈外焰,這樣可避免受熱不均造成試管炸裂,可充分利用熱源;④用排水取氣法收集氧氣,停止實驗時應先將導氣管撤出水槽再熄滅酒精燈。這樣可避免倒吸使冷水進入熱試管造成試管炸裂。

㈥ 生物質蒸汽發生器運用其原理是什麼

生物質蒸汽發生器,它主要由進料箱,送料機構,帶有燃燒室的爐體組成,所述的爐體 的中間設置有下部帶有爐柵的燃燒室,燃燒室的上部相接有用隔熱層隔斷的、用於回收煙氣熱能的貯煙室,燃燒室和貯煙室外設置有環繞其周圍的夾層水套,燃燒室 上部側壁接出煙氣引出管,從夾層水套中間向下接至爐體底部進風室內設置的煙氣腔體中,由該煙氣腔體的另一側返接入夾層水套中間向上再接至燃燒室上部的貯煙 室中;所述爐體底部的進風室通過外側壁的進風口連接於外設的鼓風機;所述燃燒室的爐柵上方側壁設置有進料口和點火口器,該進料口通過一根斜管連接於置於料 箱下部的送料機構;它具有結構合理、緊湊,使用方便可靠、安全,熱效率高,環保節能等特點。

㈦ 南昌博大節能科技公司的柴草氣化爐的制氣原理是怎樣的

生物質燃料通過制氣系統在高溫缺氧條件下,採用干餾熱解氧化反應產生一種可燃性氣體;制氣設備具有生物原料造氣、燃氣凈化、自動分離的功能。柴草在特製爐體內暗燃狀態下高溫熱解;產生煙霧自動導入轉換凈化系統、二次脫焦迴流增壓器進行脫焦油、脫煙塵、脫水蒸汽的精華程序後轉換成碳氫氣,再經過二次供氧開關調節混合比例到達專利燃氣灶充分燃燒利用,產生威猛火力;加熱快捷高效;熱效率高倍提升,氣體隨用隨產,不許儲存,無壓力危險!可長年封火!

㈧ 什麼是生物質制氫

生物質資源豐富,是重要的可再生能源。可以通過生物質汽化和微生物制氫。

(1)生物質汽化制氫。生物質汽化制氫就是將生物質原料如薪柴、鋸末、麥秸、稻草等壓製成型,在汽化爐或裂解爐中進行汽化或裂解反應,製得含氫的燃料氣。我國在生物質汽化技術領域的研究已取得一定成果,中科院廣州能源所多年來進行了生物質汽化的研究,其汽化產物中氫氣約佔10%。雖然可以作為農村的生活燃料,但氫含量比較低。在國外,由於轉化技術的提高,生物質汽化已能大規模生產水煤氣,其氫氣含量大大提高。

(2)微生物制氫。微生物也可以用來制氫。微生物制氫的方法已經受到人們的關注。利用微生物在常溫常壓下進行酶催化反應可以製得氫氣。生物質產氫主要有化能營養微生物產氫和光合微生物產氫兩種方式。屬於化能營養微生物的是各種發酵類型的一些嚴格厭氧菌和兼性厭氧菌。發酵微生物制氫的原始基質是各種碳水化合物、蛋白質等,目前已有利用碳水化合物發酵制氫的專利,並利用所產生的氫氣作為發電的能源。光合作用產氫是指微型藻類和光合作用細菌等光合微生物的產氫過程與光合作用相聯系。20世紀90年代初,中科院微生物所、浙江農業大學等單位曾進行「產氫紫色非硫光合細菌的分離與篩選研究」及「固定光化合細菌處理廢水過程產氫研究」等,取得一定成果。

目前,國外已經出現了一種應用光化合作用細菌產氫的優化生物反應器,其產氫規模可以達到日產氫2800立方米。這種方法採用各種工業和生活有機廢水及農副產品的廢料為基質,進行光化合細菌的連續培養,在產氫的同時可以凈化廢水,並獲得單細胞蛋白。這種方法具有一定的發展前景。

(3)甲醇重整制氫。甲醇重整制氫是以甲醇為原料,採用甲醇重整生產氫氣技術。很久以前,這種技術在國內外就已經商業化了。目前,該技術已廣泛用於電子、冶金、食品及小型石化行業中。甲醇重整制氫技術與大規模的天然氣、輕油、水煤氣等轉化制氫相比,具有流程短、投資省、耗能低、無環境污染等特點。

甲醇加水重整反應是一個多組分、多反應的氣固催化復雜反應系統。甲醇液和脫鹽水按一定比例混合後,經計量泵升壓進入原料汽化器進行汽化和加熱。

汽化原料和反應所需的熱量由導熱油爐系統提供。原料汽在汽化器內加熱到220℃後,進入甲醇重整反應器,在反應器內發生重整反應,生成氫、二氧化碳和一氧化碳等混合氣體。反應後混合氣體經過換熱器與原料液進行熱交換,再經過凈化塔洗滌後送進氣液分離緩沖罐分離未反應的甲醇和水,使重整氣中甲醇含量達到規定質量要求,完成制氣。

冷凝和洗滌下來的液體為甲醇和水的化合物,全部送回配液罐回收循環使用。合格的轉化氣經過一套由多台吸附塔並聯交替操作的變壓吸附系統,一次性吸附分離所有雜質,得到純度和雜質含量都合格的氫氣。

(4)其他含氫物質制氫。國外曾研究從硫化氫中製取氫氣。我國有豐富的氫資源,如河北省趙蘭庄油氣田開採的天然氣中氫含量高達90%以上,其儲量達數千萬噸,是一種寶貴資源。從硫化氫中製取氫有許多方法,我國在20世紀90年代開展了多方面的研究,如中國石油大學進行了「間接電解法雙反應系統製取氫氣與硫黃的研究」取得進展,正進行擴大試驗。

中科院感光所等單位進行了「多相光催化分解硫化氫的研究」及「微波等離子體分解硫化氫制氫的研究」等。各種研究結果將為今後充分合理利用寶貴資源、提供清潔能源及化工原料奠定基礎。

(5)各種化工過程副產氫氣的回收。多種化工過程如電解食鹽制鹼工業、發酵制酒工業、合成氨化肥工業、石油煉制工業等均有大量副產品氫氣產生,如能採取適當的措施進行氫氣的分離回收,每年可得到數億立方米的氫氣。

(6)用葡萄糖制氫。葡萄糖也可以用來制氫。1996年10月,英美科學家利用生活在地下熱水出口附近的細菌產生的酶,把葡萄糖轉化為氫和水。具體說來,就是從包括青草在內的植物基本組成成分——纖維素中分解出葡萄糖,然後以酶促使葡萄糖氧化,從而得到清潔燃料氫分子。這種制氫的方法優點非常明顯,首先,它所用的植物纖維素來源豐富;其次,可以大量培養能在熱水中迅速繁殖的酶,其方法簡單,投資也很少。

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