生物質(zhì)燃料的缺點(diǎn)

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生物質(zhì)燃料的缺點(diǎn)范文第1篇

關(guān)鍵詞：生物質(zhì) 生物質(zhì)電廠 秸稈 收集

一、生物質(zhì)能源概述

生物質(zhì)能是動植物和微生物通過光合作用形成的。它歸根結(jié)底還是太陽能的一種表現(xiàn)形式。因此從理論上講這種能量和太陽能一樣是取之不盡用之不竭的，并且可以再生。生物質(zhì)能目前在國內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的利用，并且將逐步發(fā)展壯大下去。生物質(zhì)是全球的第四大能源，前三個能源分別為炭、石油和天然氣。而生物質(zhì)能的燃料主要包括有小麥、玉米、棉花和高粱等農(nóng)作物的秸稈，也有的用木材加工的廢料。生物質(zhì)是可再生能源，這種能源既環(huán)保又很清潔。雖然生物質(zhì)在地球上的總量是很多的，分布也非常廣泛，但得到利用的卻很少很少，具有著非常大的潛力。

生物質(zhì)能源中的碳和硫含量是很少的，因此燃燒產(chǎn)生的有害氣體也是很少的，并且由于生物質(zhì)在生長中也會吸收很多二氧化碳，因此不會影響溫室效應(yīng)的加劇。生物質(zhì)能源的另一個重大好處便是方便運(yùn)輸和儲存，由于一般的可再生能源例如風(fēng)能和太陽能等都是不可運(yùn)輸不便存儲的。生物質(zhì)能中所占比例最大的要數(shù)農(nóng)作物的秸稈了，我國農(nóng)作物秸稈資源是非常豐富的。不過雖然豐富，但農(nóng)作物秸稈卻也有著儲運(yùn)不方便、資源分散、和能源密度低等缺點(diǎn)。由于這些缺點(diǎn)導(dǎo)致到目前為止利用率依舊不高。

二、目前國內(nèi)外生物質(zhì)電廠發(fā)展?fàn)顩r

目前世界上都在竭力將生物質(zhì)能源運(yùn)用到各個領(lǐng)域中，其中非常成功的領(lǐng)域要數(shù)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)了，以高效直燃形式發(fā)電，以這種方式用于電廠的技術(shù)在國外已經(jīng)非常成熟了。由丹麥率先提出了農(nóng)林生物質(zhì)進(jìn)行高效直燃發(fā)電技術(shù)，并且提出后立刻被聯(lián)合國列為了重點(diǎn)項(xiàng)目。雖然我國的生物質(zhì)發(fā)電才起步不久，不過也已經(jīng)有一些以生物質(zhì)發(fā)電為主的電廠相繼建成并且投入使用了。

1.國外生物質(zhì)秸稈發(fā)電現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國家一直竭力于開發(fā)可再生能源，其中丹麥國家的BWE公司率先研發(fā)了生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，并且取得了非常大的成功..到目前為止，丹麥全國已經(jīng)有將近140家的秸稈發(fā)電廠了。這種發(fā)電技術(shù)為丹麥國家?guī)砹朔浅８叩氖找?，也使得丹麥的石油年消費(fèi)量下降了好多。隨著丹麥國家的成功案例，使得接下來荷蘭等歐洲國家相繼開始投入到生物質(zhì)發(fā)電研究中。

2.國內(nèi)生物質(zhì)秸稈發(fā)電現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)發(fā)展大國，秸稈的資源可以說是非常豐富的，如果不能很好的利用的話就實(shí)在太可惜了。目前農(nóng)民都把大部分的秸稈直接在田里燃燒掉，這樣是非常浪費(fèi)資源的，同時對于環(huán)境的污染也是不容忽視的。如果這些秸稈資源都能夠投入使用的話，結(jié)果一定很不一樣，農(nóng)民既可以得到另一份的收入，也可以為生物質(zhì)發(fā)電廠提供更多的能源，同時對于環(huán)境的保護(hù)也是有一定的影響的。

我國是從2003年開始有生物質(zhì)發(fā)電廠項(xiàng)目的。截止到2007年底，一項(xiàng)不完全統(tǒng)計(jì)顯示我國已經(jīng)批準(zhǔn)有87個生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，總的裝機(jī)容量也是達(dá)到了220萬千瓦，示范項(xiàng)目地點(diǎn)總體分布于我國的北部，例如山東、黑龍江、遼寧、吉林、新疆等等。但我國的生物質(zhì)秸稈發(fā)電卻也存在著一些問題，這些問題導(dǎo)致我國的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)難以以更快的速度發(fā)展壯大。首先是秸稈收購上存在著相應(yīng)的困難。由于秸稈收集的勞動量是很大的，因此很多農(nóng)民選擇進(jìn)城打工獲取更高的收益，有的在廠地周邊的人又本身生活很富裕，也不在乎收秸稈的一點(diǎn)收入。現(xiàn)如今農(nóng)民選擇的收割方式也是非常不利于秸稈收集的，農(nóng)民基本上都是直接取走玉米，將秸稈留在原地。還有一個問題就是運(yùn)輸方面很困難，秸稈本身是很輕的，體積又非常大，因此非常不利于長距離的運(yùn)輸。同時生物質(zhì)發(fā)電電廠的投資量都是非常大的，設(shè)備基本上都需要進(jìn)口，基本上生物質(zhì)發(fā)電廠都處于虧本狀態(tài)。

我國發(fā)展生物質(zhì)電廠是非常必要的，因?yàn)槭紫任覈纳镔|(zhì)能源的資源是非常豐富的，我國的農(nóng)作物秸稈大約有3億頓可以作為燃料，加上其他生物質(zhì)資源如林木廢棄物等大約有6億噸的生物質(zhì)可以作為燃料使用，這個總量可以說是非常大的。發(fā)展生物質(zhì)能同時也起到了保護(hù)環(huán)境的作用，我國由于燃燒秸稈等造成的環(huán)境污染還是非常嚴(yán)重的，將秸稈進(jìn)行統(tǒng)一收集統(tǒng)一處理是一個非常好的環(huán)保手段。另一方面農(nóng)民也可以因此而獲得更高的收益。

三、生物質(zhì)電廠燃料秸稈收集情況

由于燃料的難以供應(yīng)，導(dǎo)致我國的很多生物質(zhì)電廠都面臨著虧損狀態(tài)，甚至面臨著破產(chǎn)的困境。生物質(zhì)發(fā)電廠一直以來是那么的受眾人恩寵，但現(xiàn)如今卻全部虧損，最主要的原因就是秸稈的收集狀況非常困難。

生物質(zhì)電廠找不到秸稈資源的最主要的原因就是秸稈的收集非常難，很多發(fā)電廠都不得不使用樹皮、木屑等作為替代原料。一家生物質(zhì)發(fā)電廠的負(fù)責(zé)人指出，按原先的計(jì)劃，他們需要用30多萬噸的秸稈作為燃料用于發(fā)電，現(xiàn)如今卻只有五分之一。他們只好通過其他燃料代替，例如一些樹皮、稻殼等等，可謂是“生活非常艱難”。

據(jù)相關(guān)部門的了解，生物質(zhì)發(fā)電廠的收購費(fèi)用已經(jīng)占據(jù)了生產(chǎn)成本的百分之八十左右，可謂基本上都放在了燃料的收集上。許多專家認(rèn)為，政府應(yīng)該考慮到秸稈的利用情況，使規(guī)劃布局變得更加合理，并且提出相應(yīng)方案對生物質(zhì)發(fā)電廠給予相應(yīng)的扶持和幫助。這樣我們的生物質(zhì)電廠才能發(fā)展的更加好。

總的來說，隨著地球上能源的逐漸短缺，生物質(zhì)能源這種可再生能源的利用是勢在必行的，一個國家要想持續(xù)發(fā)展，一定到想辦法利用起生物質(zhì)能源來。生物質(zhì)發(fā)電廠現(xiàn)如今處在了非常艱難的時刻，希望能夠通過政府和社會解決秸稈收集難的問題，幫助生物質(zhì)電廠不斷發(fā)展壯大下去。

參考文獻(xiàn)

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生物質(zhì)燃料的缺點(diǎn)范文第2篇

生物質(zhì)能的分類及其發(fā)展

生物質(zhì)包括植物光合作用直接或間接轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的所有產(chǎn)物，從這個概念出發(fā)，生物質(zhì)能就是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)主要有4類：農(nóng)作物秸稈及其他殘余物、林產(chǎn)品和木材加工殘余物、動物糞便、能源植物。但是，從作為可以產(chǎn)生能源的資源角度看，城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物和有機(jī)廢水也是生物質(zhì)能資源。

生物質(zhì)能具有可再生性、低污染性、廣泛分布性等特點(diǎn)。根據(jù)技術(shù)手段可分為直接燃燒技術(shù)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)、生物轉(zhuǎn)換技術(shù)、液化技術(shù)和有機(jī)垃圾處理技術(shù)等。依據(jù)這些技術(shù)手段，生物質(zhì)能可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。

直接燃燒和發(fā)電

直接燃燒發(fā)電的過程是：生物質(zhì)與過量空氣在鍋爐中燃燒后，得到的熱煙氣和鍋爐的熱交換部件換熱，產(chǎn)生出的高溫高壓蒸氣在蒸汽輪機(jī)中膨脹做功發(fā)電。

直接燃燒是使用最廣泛的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化方式，技術(shù)成熟。在發(fā)達(dá)國家，生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電站可再生能源發(fā)電量的70％。與燃煤發(fā)電相比，生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的規(guī)模較小，鍋爐負(fù)荷大多在20兆瓦～50兆瓦，系統(tǒng)發(fā)電效率大多為20％～30％。目前，美國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)10500兆瓦，70％為生物質(zhì)一煤混合燃燒工藝，單機(jī)容量10兆瓦～30兆瓦，發(fā)電成本3～6美分／千瓦時，預(yù)計(jì)到2015年，裝機(jī)容量將達(dá)16300兆瓦。

國外生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)已基本成熟，進(jìn)入推廣應(yīng)用階段。該技術(shù)規(guī)模效率較高，單位投資也較合理，但它要求生物質(zhì)資源集中，數(shù)量巨大，如果考慮生物質(zhì)大規(guī)模收集或運(yùn)輸?shù)闹С?，則成本較高，比較適合現(xiàn)代化大農(nóng)場或大型加工廠的廢物處理等，不適合生物質(zhì)較分散的發(fā)展中國家。我國目前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度較低，生物質(zhì)分布分散，采用大規(guī)模直接燃燒發(fā)電技術(shù)有一定困難。

生物質(zhì)氣化及發(fā)電

生物質(zhì)氣化的基本原理是在不完全燃燒條件下，將生物質(zhì)原料加熱，使較高分子量的有機(jī)化合物裂解為低分子量的CO、CH4等可燃?xì)怏w。轉(zhuǎn)化過程的氣化劑有空氣、氧氣、水蒸氣等，但以空氣為主。氣化原料是農(nóng)作物秸稈或林產(chǎn)加工廢棄物。生物質(zhì)氣化產(chǎn)出氣的熱值根據(jù)氣化劑的不同存在很大差異，當(dāng)以空氣為氣化劑時，產(chǎn)出氣的熱值在4200千焦／立方米～5300千焦／立方米之間，該氣體可以作為農(nóng)村居民的生活能源，也可以通過內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。

生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在國際上已受到廣泛重視。國外小型固定床生物質(zhì)氣化發(fā)電已商業(yè)化，容量為60千瓦～240千瓦，氣化效率70％，發(fā)電效率為20％，以印度農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用比較成功。發(fā)達(dá)國家如奧地利、丹麥、芬蘭、法國、挪威、瑞典和美國等，比較關(guān)注的是生物質(zhì)氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(BIGCC)。該技術(shù)的系統(tǒng)效率可達(dá)40％，有可能成為生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的主導(dǎo)技術(shù)之一。這一技術(shù)存在的問題是單位投資額非常高，并且技術(shù)穩(wěn)定性不夠。

我國有著良好的生物質(zhì)氣化發(fā)電基礎(chǔ)，在上世紀(jì)60年代就開發(fā)了60千瓦的谷殼氣化發(fā)電系統(tǒng)。目前已開發(fā)出多種固定床和流化床小型氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝等為原料，生產(chǎn)燃料氣，主要用于村鎮(zhèn)級集中供氣。

生物質(zhì)致密(壓縮)成型燃料技術(shù)

將生物質(zhì)粉碎至一定的粒度，不添加粘接劑，在高壓條件下，可以得到具有一定形狀的固體燃料。成型燃料可再進(jìn)一步炭化制成木炭。根據(jù)擠壓過程是否加熱，生物質(zhì)致密(壓縮)成型燃料有加熱成型和常溫成型兩種；根據(jù)最后成型的燃料形狀可以分為棒狀燃料、顆粒燃料和塊狀燃料三種。生物質(zhì)致密(壓縮)成型技術(shù)解決了生物質(zhì)能形狀各異、堆積密度小且較松散、運(yùn)輸和貯存使用不方便的缺點(diǎn)，提高了使用效率。

成型燃料在國外很受重視，開始研究時的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo)。上世紀(jì)90年代，歐洲、美洲、亞洲的一些國家在生活領(lǐng)域大量應(yīng)用生物質(zhì)致密成型燃料。后來，以丹麥為首開展了規(guī)?；玫难芯抗ぷ?。丹麥著名的能源投資公司BWE率先研制成功了第一座生物質(zhì)致密成型燃料發(fā)電廠。隨后，瑞典、德國、奧地利先后開展了利用生物質(zhì)致密成型燃料發(fā)電和作為鍋爐燃料等的研究。美國也已經(jīng)在25個州興建了樹皮成型燃料加工廠，每天生產(chǎn)的燃料超過300噸。但生物質(zhì)成型燃料仍以歐洲的一些國家如丹麥、瑞典、奧地利發(fā)展最快。

我國生物質(zhì)成型燃料技術(shù)基礎(chǔ)好，設(shè)備水平與世界先進(jìn)水平差別不很大，不足的是我國成型燃料的應(yīng)用水平還不高。

沼氣技術(shù)

有機(jī)物在厭氧及其他適宜條件下，經(jīng)過微生物分解代謝，產(chǎn)生以甲烷為主要?dú)怏w的混合氣體，即沼氣。一般沼氣中甲烷含量為50％～70％，每立方米沼氣的熱值為17900千焦～25100千焦。生產(chǎn)沼氣的原料可以是高濃度的有機(jī)廢水，也可以是畜禽糞便、有機(jī)垃圾和農(nóng)作物秸稈等。

在發(fā)達(dá)國家，主要發(fā)展厭氧技術(shù)處理畜禽糞便和高濃度有機(jī)廢水。目前，日本、丹麥、荷蘭、德國、法國等發(fā)達(dá)國家均普遍采取厭氧法處理畜禽糞便。美國、英國、意大利等發(fā)達(dá)國家的沼氣技術(shù)主要用于處理垃圾。美國紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元，采用濕法處理垃圾，日產(chǎn)26萬立方米沼氣，用于發(fā)電、回收肥料，效益可觀，預(yù)計(jì)10年可收回全部投資。英國以垃圾為原料實(shí)現(xiàn)沼氣發(fā)電18兆瓦，今后10年內(nèi)還將投資1.5億英鎊，建造更多的垃圾沼氣發(fā)電廠。

在發(fā)展中國家，沼氣池技術(shù)主要使用農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便生產(chǎn)沼氣作為生活炊事燃料，如印度和中國的家用沼氣池。同時，印度、菲律賓、泰國等發(fā)展中國家也建設(shè)了大中型沼氣工程和處理禽畜糞便的應(yīng)用示范工程。我國是利用生物質(zhì)生產(chǎn)沼氣最多的國家。

燃料乙醇

生物質(zhì)可以通過生物轉(zhuǎn)化的方法生產(chǎn)乙醇。目前在生物能源產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面，發(fā)展最快的就是燃料乙醇。生產(chǎn)燃料的乙醇主要有甘蔗乙醇、玉米乙醇和木薯乙醇三種，燃料乙醇的消耗量已超過世界乙醇產(chǎn)量的60％以上。

巴西是世界上最早利用甘蔗生產(chǎn)燃料乙醇的國家。以甘蔗為原料，工藝相對簡單，既節(jié)能又節(jié)省投資，生產(chǎn)成本較低。目前，巴西有520多家燃料乙醇生產(chǎn)廠，年產(chǎn)燃料乙醇1200萬噸，有1550萬輛汽車以乙醇汽油作為燃料。

美國從上世紀(jì)70年代末開始用玉米生產(chǎn)燃料乙醇，到2005

年產(chǎn)量已經(jīng)超過1200萬噸。盡管目前乙醇的生產(chǎn)成本較高，但在美國，玉米燃料乙醇已成為一種成熟的石油替代品。

我國從2002年開始用陳化糧生產(chǎn)燃料乙醇，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)102萬噸，主要以玉米和小麥為原料。其背景是在1996年～1999年連續(xù)4年糧食總產(chǎn)量穩(wěn)定5億噸左右，糧食供過于求，糧食階段性過剩并出現(xiàn)大量積壓的情況下提出的。實(shí)踐證明，糧食燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)成熟、工藝完善，是目前比較現(xiàn)實(shí)的石油替代燃料。

但面對我國人多地少的實(shí)際，大規(guī)模推廣應(yīng)用糧食燃料乙醇顯然存在著原料供應(yīng)的瓶頸問題，長遠(yuǎn)來說必須開發(fā)非糧食為原料的乙醇燃料?！笆濉逼陂g，國家開展了非糧食能源作物――甜高粱培育等關(guān)鍵技術(shù)的研究與開發(fā)，包括利用甜高粱莖稈汁液和纖維素廢棄物等生物質(zhì)制取乙醇的技術(shù)工藝。對第一種技術(shù)工藝，我國初步具備了規(guī)?；_發(fā)的基礎(chǔ)，但纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術(shù)還存在技術(shù)不成熟、諸多關(guān)鍵技術(shù)尚未解決等問題。

生物柴油

生物柴油是利用動植物油脂生產(chǎn)的一種脂肪酸甲(乙)酯。制造柴油的原料很多，既可以是各種廢棄的動植物，也可以是含油量比較高的油料植物。實(shí)踐證明，生物柴油不僅具有良好的燃燒性能，還有良好的理化特性和動力特性。

國外通常采用大豆和油菜籽生產(chǎn)生物柴油，但成本稍高。為降低成本，一些國家開始用廢棄食用油和專門的木本油料植物生產(chǎn)生物柴油。目前，生物柴油在歐盟已經(jīng)大量使用，進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展階段。2004年歐盟生物柴油產(chǎn)量為224萬噸，并計(jì)劃到2010年達(dá)到800萬噸～1000萬噸。

我國人多地少，發(fā)展生物柴油只能靠非食用油料資源。因此，我國目前生產(chǎn)生物柴油的原料主要是餐飲廢油、工業(yè)廢油、某些植物油和菜籽油、棉籽油的下腳料等。利用這些原料既回收利用了資源，又解決了環(huán)境污染問題。我國生物柴油的生產(chǎn)起步晚，但發(fā)展較快。目前已有30多家生物柴油生產(chǎn)廠。

除了上述生物質(zhì)能利用技術(shù)外，還有生物制氫技術(shù)、熱裂解技術(shù)等，基本處于研究階段。

我國發(fā)展生物質(zhì)能的必要性

開發(fā)生物質(zhì)能具有能源與環(huán)境雙重效益，有可能成為未來可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的主要能源之一。因此，許多國家都高度重視生物質(zhì)能源開發(fā)，并制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃，如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的乙醇能源發(fā)展計(jì)劃等。聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署(UNDP)、歐盟和美國(DOE)的可再生能源開發(fā)計(jì)劃中也都把生物質(zhì)能列為重點(diǎn)發(fā)展方向。

目前，生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣的世界第四大能源。據(jù)估算，地球陸地每年生產(chǎn)1000億噸～1250億噸干生物質(zhì)；海洋年生產(chǎn)500億噸干生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量，相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。

我國的生物質(zhì)資源也相當(dāng)豐富。目前我國生物質(zhì)能年獲得量達(dá)到3.14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到2050年資源潛力可達(dá)到9.04億噸標(biāo)煤且潛力巨大。

根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)可知，現(xiàn)今正是我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵時期。大部分發(fā)達(dá)國家在此期間(此時人均GDP在3000美元左右)都經(jīng)歷了人均能源、資源消費(fèi)量快速增長和能源、資源結(jié)構(gòu)快速變化的過程。這對能源安全等問題提出了更高的要求。據(jù)預(yù)測，2020年中國一次能源的需求為25億噸～33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，最少將是2000年的2倍；2050年的一次能源需求估計(jì)將在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。根據(jù)我國現(xiàn)在的能源需求增長趨勢推算，到2020年，我國僅石油的缺口就將達(dá)1.3億噸～1.5億噸。能源供應(yīng)不足問題已成為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要矛盾之一。因此，要從根本上解決我國能源供應(yīng)不足的問題，必須實(shí)施多元化能源發(fā)展戰(zhàn)略，積極開發(fā)生物質(zhì)能源是出路之一。

從保護(hù)環(huán)境角度看，我國SO2，排放量已居世界第一位，CO2排放量僅次于美國居第二位。2006年，SO2排放量達(dá)2550萬噸，其中約85％是燃煤排放的。酸雨面積已超過國土面積的1／3。SO2和酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失約占GDP的2％。生物質(zhì)能屬于清潔能源，生物質(zhì)中有害物質(zhì)(硫和灰分等)的含量僅為中質(zhì)煙煤的1／10左右。同時，生物質(zhì)二氧化碳的排放和吸收構(gòu)成自然界碳循環(huán)，其能源利用可實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放，擴(kuò)大生物質(zhì)能利用是減排CO2,最重要的途徑。

另外，生物質(zhì)一直是我國農(nóng)村的主要能源之一。因地制宜開展生物質(zhì)能利用技術(shù)及產(chǎn)品的研究、推廣和使用，可以把農(nóng)民從煙熏火燎中徹底解放出來，既節(jié)約資源，又可以改善農(nóng)民的居住環(huán)境，減少水土流失，提高其生活水平。

我國發(fā)展生物質(zhì)能存在的問題

生物質(zhì)燃料的缺點(diǎn)范文第3篇

全球石油化工巨頭?？松梨诮盏摹度蚰茉凑雇?012》報(bào)告中提到，受經(jīng)濟(jì)增長和人口因素影響，到2040年全球能源需求將比2010年高出30％。今年3月20日，國內(nèi)成品油價(jià)格又進(jìn)行了上調(diào)，93號汽油從7.85元／升上調(diào)至8.33元／升，這是自2010年4月以來，國內(nèi)成品油價(jià)格上調(diào)幅度創(chuàng)了新高。

能源危機(jī)已經(jīng)觸動每個人的神經(jīng)，也激起了人們尋找可替代能源的強(qiáng)烈愿望。

很多東西能替代汽油

閔恩澤院士介紹，目前國內(nèi)外研究、應(yīng)用較多的幾種生物質(zhì)燃料主要有秸稈乙醇汽油、甜菜生物質(zhì)汽油、纖維素生物質(zhì)汽油、生物柴油、第二代生物柴油、微藻生物柴油等，很多東西可以替代汽油，我國發(fā)展生物質(zhì)燃料的前景非常廣闊。

含10％乙醇的秸稈乙醇汽油已在我國推廣應(yīng)用。與傳統(tǒng)汽油相比，它優(yōu)勢明顯。比如辛烷值提高了、含氧多、燃燒充分，減少汽車尾氣一氧化碳排放35％以上、碳?xì)浠衔锱欧?5％以上。生物質(zhì)生長過程，還能吸收二氧化碳。目前，我國已建有20萬噸／年以上、以非糧作物木薯為原料的工廠。在國外，美國能源部投資10億美元，發(fā)展秸稈乙醇工藝。計(jì)劃到2030年，秸稈乙醇供應(yīng)達(dá)到美國汽油總量的30％，約1.9億立方米，生產(chǎn)成本也將低于石油汽油。閔恩澤院士說，要立足我們的基礎(chǔ)，與國外合作，先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，再把規(guī)模擴(kuò)大至10萬噸／年以上。而大規(guī)模發(fā)展，酶制劑是基礎(chǔ)，原料是關(guān)鍵，要調(diào)研了解國內(nèi)的原料供應(yīng)情況，研發(fā)具有自己特色的酶制劑。

以甜菜為原料的生物質(zhì)汽油——最新一代生物質(zhì)車用汽油，比乙醇汽油能量更高，使用更經(jīng)濟(jì)；不需要更新銷售系統(tǒng)和加油站，不需要調(diào)整發(fā)動機(jī)。國外2010年開始建設(shè)工業(yè)生產(chǎn)裝置。生產(chǎn)工藝包括原料預(yù)處理、水相重整、堿催化聚合、加氫脫氧。

同時，國外也在大力研究以纖維素為原料的生物質(zhì)汽油。纖維素比甜菜等原料來源廣泛、價(jià)廉。采用纖維素為原料，我國更有可能形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。國內(nèi)對纖維素生產(chǎn)生物質(zhì)汽油的研發(fā)已經(jīng)開展，并取得一定進(jìn)展。應(yīng)重點(diǎn)突破，占領(lǐng)這一高科技發(fā)展前沿制高點(diǎn)。

生物柴油大有可為

閔恩澤院士介紹，生物柴油是21世紀(jì)崛起的新興產(chǎn)業(yè)，世界生物柴油產(chǎn)能已在3000萬噸／年以上。目前，美國產(chǎn)能已發(fā)展到1093萬噸／年、歐盟為1300萬噸／年。國際上已經(jīng)制定完善的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。

我國生物柴油總產(chǎn)能約150萬噸／年，近幾年產(chǎn)量30萬～50萬噸／年，大多以廢棄油脂為原料。中國海油建設(shè)在海南東方的6萬噸／年生物柴油裝置，采用中國石化的SRCA工藝，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，并已在海南的加油站銷售。

閔恩澤院士說，中國石化發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)有基礎(chǔ)。中國石化擁有完整的從小型到2000噸／年生物柴油中型試驗(yàn)裝置；擁有生物柴油質(zhì)量分析、模擬評定、臺架試驗(yàn)裝置以及行車試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)；擁有世界一流的、處理廢棄油脂原料的生物柴油成套技術(shù)，以及處理木本植物油和微藻油原料的堿催化蒸餾工藝。此外，中國石化向科技部申請了“十二五”國家生物柴油重大支撐項(xiàng)目，中國石化咨詢公司受國家能源局委托，正編制我國生物柴油行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見。這些，對中國石化發(fā)展生物柴油提供了有力支持。

期望微藻“點(diǎn)綠成金”

微藻是地球上最簡單的一種生物。微藻生物柴油可以減排二氧化碳，減少溫室效應(yīng)，減少對石油的依賴，還能處理廢氣廢水，保護(hù)環(huán)境。微藻生物柴油技術(shù)被譽(yù)為“一石三鳥”的技術(shù)，各國政府均大力支持研發(fā)，如美國制定了微藻生物柴油路線圖，埃克森美孚2009年投資6億美元研發(fā)微藻生物柴油。人們對這一技術(shù)，抱有熱切期望。

生物質(zhì)燃料的缺點(diǎn)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】可再生能源；存在問題；解決措施

1.能源資源狀況

（1）小水電：全縣有大小河流7條，大多數(shù)屬平原季節(jié)性人工河流，主要作用是抗旱排漬，自然落差不大，水能理論蘊(yùn)藏量不大，只有2100kw，可開發(fā)量1700kw。

（2）太陽能：全縣年日照1995小時左右，日照率為46%，太陽能年總輻射量0.45MJ/cm

（3）風(fēng)能：年平均風(fēng)速2.3米/秒，相當(dāng)于2級風(fēng)，開發(fā)利用價(jià)值不高。

（4）生物質(zhì)能：農(nóng)作物秸稈仍是吉水縣農(nóng)民生活用能的主要來源，每年用作生活用能的農(nóng)作物秸稈16.8萬t，占總量的68.7%，返田作肥料占31.3%；薪柴是農(nóng)村廣泛使用的傳統(tǒng)生物質(zhì)能，薪柴資源包括薪炭林、防護(hù)林、速生用材林、灌木林、疏林和“四旁”樹等，全縣薪柴開發(fā)總量為3.99萬t，隨著國家封山育林及林業(yè)加工業(yè)的發(fā)展，薪柴可用作農(nóng)村生活用能量日趨減少；全縣生豬存欄9.35萬頭，雞10.6萬羽，年產(chǎn)生畜禽糞便9.1萬t，可利用量為15.1萬t。

從以上可以看出，吉水縣能源資源構(gòu)成特點(diǎn)是：煤炭等化石能源極度缺乏，生物質(zhì)能、太陽能等可再生能源資源豐富，新能源開發(fā)潛力大。

2.農(nóng)村能源消費(fèi)特點(diǎn)

生活用能的需求與生活水平密切相關(guān)，長期以來，農(nóng)村地區(qū)生活用能主要靠當(dāng)?shù)亟斩捄托讲?，采取直接燃燒方式，能源有效轉(zhuǎn)換率僅有10～30%，造成能源利用的低效和浪費(fèi)，能源缺乏與浪費(fèi)之間矛盾突出。隨著農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，吉水縣農(nóng)村生活能源使用出現(xiàn)了新趨勢，呈現(xiàn)出“三減三增”特點(diǎn)：一是自及自足能源消費(fèi)減少，商品能源消費(fèi)增加；二是秸稈能源消費(fèi)比例減少，液化氣、煤等化石能源消費(fèi)比例增加；三是高能耗用能方式逐步減少，可再生能源利用不斷增加。

3.可再生能源開發(fā)利用現(xiàn)狀

我國農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)能、太陽能資源豐富，蘊(yùn)含著發(fā)展新能源的巨大潛力。經(jīng)過多年發(fā)展，可再生能源開發(fā)利用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，太陽能和沼氣等可再生能源在吉水縣農(nóng)村已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

3.1生物質(zhì)能開發(fā)

（1）沼氣。沼氣是我國廣大農(nóng)村地區(qū)開發(fā)應(yīng)用的一種技術(shù)成熟的可再生能源，到2010年底，全國已經(jīng)累計(jì)建成戶用沼氣超過4000萬戶，受益人口達(dá)1.55億人。沼氣是有機(jī)物在缺氧條件下通過厭氧微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的混合氣體，其中甲烷約占55～75%，1m3沼氣相當(dāng)于0.7～0.8kg標(biāo)煤，熱值較高，燃燒后只產(chǎn)生和CO2和H2O，是一種高品位的清潔能源。

二氧化碳和甲烷是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w，每年可減少二氧化碳排放1.07萬t，甲烷0.102萬t。

沼渣中含有豐富的有機(jī)質(zhì)、腐殖酸和礦物質(zhì)灰分，改良土壤功效十分明顯，其中有機(jī)質(zhì)含量36.9%～49.9%，腐殖酸10%～24%，粗蛋白5%～9%，全N0.8%～1.5%，全P0.4%～0.6%，全K0.5%～1.2%；沼液含有多種速效營養(yǎng)成分。

沼渣沼液可廣泛用于作物浸種、葉面噴肥、基肥或用于防治作物病蟲害，也可作為家畜添加劑和魚鉺料，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。用沼液浸種，水稻增產(chǎn)9.4%，玉米增產(chǎn)9.35%；沼液作葉面噴肥，密柑單株增產(chǎn)20.2公斤，茶葉噴施沼液能夠促進(jìn)茶葉株高增長，增加茶葉的百芽重和單葉重，促進(jìn)茶樹增產(chǎn)，增產(chǎn)率為9.0%。沼液、沼渣綜合利用已成為農(nóng)業(yè)增收、農(nóng)民增效的一個新亮點(diǎn)。

（2）農(nóng)作物秸稈及薪柴。

秸稈及薪柴具有體積大、密度小、熱值不高的缺點(diǎn)，遠(yuǎn)距離輸運(yùn)成本大，堆放在房前屋后影響村容村貌，將其進(jìn)行氣化或壓縮處理做為燃料是提高利用效率可行辦法。

①秸稈氣化。秸稈氣化是采用一種生物質(zhì)熱解技術(shù)，先將農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)原料切碎，在缺氧條件下，使秸稈不充分燃燒，產(chǎn)生大量的氫氣、甲烷和一氧化碳等可燃?xì)怏w。一個4口之家每月需要燃燒秸稈130kg，每100kg燃料費(fèi)用為13～15元，每農(nóng)戶月燃料費(fèi)16.9～19.5元，秸稈氣化成本明顯低于其他常規(guī)燃料。秸稈的平均含硫量只有0.38%，遠(yuǎn)低于煤的含硫量（約1%），秸稈氣化使用方便，清潔衛(wèi)生，可以部分代替高品位商品能源。

②固化成型。將秸稈或薪柴干燥粉碎后，經(jīng)過成型機(jī)械擠壓成密度為0.8～1.2t的柱狀或顆粒狀燃料，1t成型燃料相當(dāng)于0.429～0.571t標(biāo)煤。是一種能代替燃煤的新型低碳、節(jié)能、環(huán)保燃料，具有燃燒熱效率高、使用安全、清潔環(huán)保、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)。

3.2太陽能利用

①太陽能熱水器。在太陽能利用方面，應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的是太陽能熱水器，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和市場化。每平方米太陽能熱水器年可替代標(biāo)煤150～180kg，2009年全國農(nóng)村太陽能熱水器保有量2955.56萬臺，面積已達(dá)4997.06萬m2， 嘉魚縣農(nóng)村太陽能熱水器普 及率已達(dá)11%。一臺太陽能熱水器全年可節(jié)電1.8GJ（約512kwh），按本地農(nóng)村電價(jià)0.6元/度計(jì)，每臺熱水器全年可節(jié)約307.2元，農(nóng)戶6～7年就可收回投資，而太陽能熱水器使用壽命可達(dá)15a。

②太陽能路燈。太陽能路燈主要是通過太陽能板的光生伏特效應(yīng)原理，白天吸收太陽能光子能量產(chǎn)生電能儲存，夜幕降臨時產(chǎn)生照明。太陽能路燈不需要架設(shè)輸電線路，不用專人管理和控制，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益上可行，一次性成本回收較快，節(jié)能效果顯著。

③太陽能溫室大棚。不僅在瓜果蔬菜、花木苗圃等種植業(yè)上廣為應(yīng)用，在水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽飼養(yǎng)等方面的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大，對提高農(nóng)牧業(yè)產(chǎn)量、增加農(nóng)民收入起了很大作用。

4.新農(nóng)村發(fā)展可再生能源的現(xiàn)實(shí)意義

在新農(nóng)村建設(shè)中，因地制宜，合理開發(fā)利用農(nóng)村可再生能源，對促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展有重要意義。

4.1有利于構(gòu)建資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)

以沼氣為紐帶的農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)，使農(nóng)業(yè)廢棄物得到循環(huán)利用，延長了農(nóng)業(yè)生態(tài)鏈，既生產(chǎn)了清潔能源，又提高了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；開發(fā)利用太陽能，既能有效提供安全、無污染的清潔能源，又能促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善生態(tài)環(huán)境，因此發(fā)展包括太陽能、生物質(zhì)能等在內(nèi)的可再生能源，不僅使農(nóng)村資源得到有效利用，而且促進(jìn)了生產(chǎn)、生活、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2有利于優(yōu)化農(nóng)村用能結(jié)構(gòu)，促進(jìn)節(jié)能減排

農(nóng)村廣泛使用沼氣、秸稈氣、太陽能等清潔能源，是農(nóng)民現(xiàn)代文明生活的一個縮影。目前形勢下，越來越多的國家面臨著減排問題，逐步會將減排成本納入考量的范疇，傳統(tǒng)能源的成本將顯著上升，發(fā)展可再生能源，符合減排趨勢。

4.3有利于發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式

大力推廣豬—沼—菜（糧、魚、果）生態(tài)利用模式，以沼氣為紐帶，把養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)有機(jī)結(jié)合起來，把養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢棄物轉(zhuǎn)換成清潔能源和高效有機(jī)肥料，既解決農(nóng)村燃料問題，又減少了農(nóng)藥使用，培肥了地力，還提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增加了農(nóng)民收入。

生物質(zhì)燃料的缺點(diǎn)范文第5篇

生物質(zhì)熱解液化制取液體燃料

成果介紹及技術(shù)指標(biāo)：生物質(zhì)主要指秸稈、谷殼、速生林和林業(yè)加工廢棄物等，據(jù)估計(jì)我國資源總量不低于10億噸/年，其中各類秸稈和谷殼的年產(chǎn)量不低于7億噸，約合2～3億噸石油當(dāng)量。生物質(zhì)能源的特點(diǎn)是可再生和與環(huán)境友好，它除了直接使用之外，還可以采用熱降解和生物降解的措施轉(zhuǎn)化為液體燃料。

生物質(zhì)熱解液化是在完全缺氧或有限供氧的情況下使生物質(zhì)受熱主要降解為液體產(chǎn)物生物油的一種技術(shù)。影響生物質(zhì)熱解液化四個主要參數(shù)分別是加熱速率、反應(yīng)溫度、氣相滯留時間和冷凝收集。

該項(xiàng)目采用快速流化的方式使生物質(zhì)與熱載體在反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的熱量交換，并通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和自制的催化劑，使生物質(zhì)能夠高效潔凈地轉(zhuǎn)化為生物油，生物油產(chǎn)率按質(zhì)量計(jì)算最高可達(dá)70%。

該生物油呈棕褐色，是含氧量很高的復(fù)雜有機(jī)混合物，其有機(jī)物種類有數(shù)百種之多，從屬于數(shù)個化學(xué)類別，幾乎包括了所有種類的含氧有機(jī)物諸如：醚、酯、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇等。不同生物質(zhì)制取的生物油在主要成分的含量上大都比較相近，因而可以容易地混合在一起。生物油的密度比水大，約為1.2×103kg/m3。生物油的粘性與熱值與其含水率的高低有很大關(guān)系，當(dāng)含水率為25%時，其動力粘性系數(shù)和高位熱值分別約為60cP和18MJ/kg。

生物質(zhì)氣氣化合成二甲醚液體燃料

項(xiàng)目簡介：在固定床或循環(huán)流化床中將生物質(zhì)氣化，變成H2、 CO、 CO2等組分，然后經(jīng)過氣體凈化，在重整反應(yīng)器中和沼氣一起在催化劑的作用下進(jìn)行重整來調(diào)整H2、 CO的比例，同時降低二氧化碳的比例，使之適合于合成二甲醚。然后氣體經(jīng)過壓縮進(jìn)入二甲醚反應(yīng)器。在催化劑的作用下合成二甲醚。該套技術(shù)已經(jīng)申請了國家發(fā)明專利。

二甲醚（簡稱DME,CH3OCH3）是一種清潔的燃料與化工產(chǎn)品，有很大的市場。液化二甲醚可以完全替代液化石油氣（LPG），與LPG相比具有無毒無臭、不易爆炸、熱效率高、燃燒徹底、無污染等特點(diǎn)，因此，DME作為LPG的替代品在中國特別是農(nóng)村有巨大的潛在市場。作為清潔燃料DME可以替代柴油用作發(fā)動機(jī)燃料，十六烷值達(dá)55，與柴油熱效率相同，DME不會產(chǎn)生黑煙和固體顆粒，NOx排出量大大減少，是很有前途的綠色環(huán)保型發(fā)動機(jī)燃料。

該項(xiàng)目采用的以生物質(zhì)廢棄物（包括木粉、秸稈、谷殼等）作為原料，通過催化裂解造氣作為氣頭的新工藝，目前還未見報(bào)道。DME的合成也采用先進(jìn)的一步法合成工藝，該方法作為應(yīng)用基礎(chǔ)研究最近幾年才在國際上展開。廣州能源研究所在世界上首先實(shí)現(xiàn)了在小型裝置上由生物質(zhì)一步法合成綠色燃料二甲醚的連續(xù)運(yùn)行。將該技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣可以解決緩解廣東省液化氣日益緊張的形勢。

生物柴油

技術(shù)(產(chǎn)品)用途介紹：生物柴油，又稱燃料甲酯，是由甲醇或乙醇等醇類物質(zhì)與天然植物油或動物脂肪中主要成分甘油三酸酯發(fā)生酯交換反應(yīng)，利用甲氧基取代長鏈脂肪酸上的甘油基，將甘油基斷裂為三個長鏈脂肪酸甲酯，從而減短碳鏈長度，降低油料的粘度，改善油料的流動性和汽化性能，達(dá)到作為燃料使用的要求。生物柴油的主要成分是軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸等長鏈飽和與不飽和脂及酸同甲醇或乙醇所形成的酯類化合物。由于可再生，無污染，因此生物柴油是典型“綠色能源”。其性能與0#柴油相近，可以替代0#柴油，用于各種型號的拖拉機(jī)、內(nèi)河船及車用柴油機(jī)。其熱值約1萬大卡/Kg，能以任意比例與0#柴油混合，且無需對現(xiàn)有柴油機(jī)進(jìn)行改動。

目前，生物柴油的主要加工方法為化學(xué)法，即采用植物油（或動物油）與甲醇或乙醇在酸、堿性催化劑作用下酯交換，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯燃料油。但化學(xué)法合成生物柴油有以下缺點(diǎn)：

（1）工藝復(fù)雜，醇必須過量8倍以上，后續(xù)必須有相應(yīng)的醇回收裝置，能耗高；

（2）色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下，容易變質(zhì)；酯化產(chǎn)物難于回收，成本高；

（3）生成過程有廢堿液排放；

（4）不能處理廢油脂,因?yàn)閺U油脂含有大量的游離脂肪酸，容易和催化劑堿形成皂角，很難分離皂角。

為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即動植物油脂和低碳醇通過脂肪酶進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，制備相應(yīng)的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小，無污染物排放等優(yōu)點(diǎn)。目前酶法主要問題：

（1）脂肪酶成本較高，酶使用壽命短；

（2）副產(chǎn)物甘油和水難于回收，不但形成產(chǎn)物抑制，而且甘油對固定化酶有毒性，使固定化酶使用壽命短。

生物質(zhì)制取液體燃料技術(shù)

技術(shù)簡介:生物質(zhì)是一種CO2零排放的可再生能源。傳統(tǒng)的生物質(zhì)利用方式不僅低效而且排放的未完全燃燒碳?xì)浠衔镉泻】?，例如秸稈就地焚燒?yán)重污染環(huán)境。開發(fā)高效清潔的生物質(zhì)利用技術(shù)至關(guān)迫切。生物質(zhì)的特點(diǎn)為能量密度低、揮發(fā)分含量高、氧含量高。從生物質(zhì)制備液體燃料可緩解中國日趨緊張的汽車油料。由于組成生物質(zhì)的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素轉(zhuǎn)化特性不同，單純的生化或熱轉(zhuǎn)化工藝均難以高效利用生物質(zhì)。將這兩種方法結(jié)合在一起的工藝可望得到良好效果。根據(jù)生物質(zhì)的組成和成分特點(diǎn)，利用分級轉(zhuǎn)化原理，我所已開發(fā)出生物質(zhì)生化－熱轉(zhuǎn)化綜合工藝。

生物質(zhì)生化－熱轉(zhuǎn)化綜合工藝思路為：秸稈經(jīng)過汽爆先得到木糖，汽爆殘余再經(jīng)固體發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇，發(fā)酵殘?jiān)谘h(huán)流化床中快速熱解制取生物油，半焦燃燒供熱。本課題組與本所生化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，利用快速熱解從生物質(zhì)發(fā)酵渣獲得生物質(zhì)熱解油品。由于生物質(zhì)發(fā)酵過程中脫掉了大量的成灰元素，生物油的產(chǎn)率明顯提高。本項(xiàng)目利用小試裝置和5kg/h循環(huán)流化床快速熱解反應(yīng)器，進(jìn)行了不同生物質(zhì)、發(fā)酵渣、脫灰生物質(zhì)的快速熱解制備生物油的試驗(yàn)；利用TG-FTIR進(jìn)行灰分對熱解動力學(xué)影響的實(shí)驗(yàn)。

該項(xiàng)目研究了生物質(zhì)種類、成灰元素對生物油產(chǎn)率、性能的影響；研究了循環(huán)流化床熱解生物質(zhì)的流體動力學(xué)；利用能量最小和多尺度模型研究了生物質(zhì)熱解反應(yīng)器的流動結(jié)構(gòu)；在5kg/h 規(guī)模的循環(huán)流化床中進(jìn)行了生物質(zhì)快速熱解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，生物熱解油的產(chǎn)率隨灰分減少而增加；利用生物質(zhì)綜合處理工藝可大幅度提高生物油產(chǎn)率，產(chǎn)率達(dá)65%左右。

未來應(yīng)用領(lǐng)域的初步預(yù)測：

生物質(zhì)熱解油可與化石柴油混合作燃料油；生物質(zhì)熱解油可和氨反應(yīng)生產(chǎn)緩釋肥料；生物質(zhì)熱解油可和石灰反應(yīng)生成生物石灰，用于脫硫脫硝；生物質(zhì)熱解油可和醇反應(yīng)生產(chǎn)燃料助劑或風(fēng)味化學(xué)品；此外，生物質(zhì)熱解油可制成粘結(jié)劑，可制氫和氣化生成合成氣。

生物質(zhì)能高效利用

項(xiàng)目研究內(nèi)容介紹：中國科學(xué)院百人計(jì)劃項(xiàng)目。從生物質(zhì)制備清潔燃料為目標(biāo)，從生物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)分析到研究生物質(zhì)制備清潔燃料的工藝和催化劑，進(jìn)行生物質(zhì)能高效利用的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，為進(jìn)一步開發(fā)提供理論指導(dǎo)。

具體包括以下幾個方面：1．生物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的研究；2．生物質(zhì)制差工藝與催化劑的研究與開發(fā)；3．生物質(zhì)組分分離方法研究；4．生物質(zhì)直接液化工藝及產(chǎn)物分離方法的研究；5．生物質(zhì)間接液化制甲醇、二甲醛及燃類的工藝與催化劑研究；6．以上過程涉及性的反應(yīng)工程分離過程的研究。

生物質(zhì)制取液體燃料技術(shù)

研究內(nèi)容:生物質(zhì)是一種CO2零排放的可再生能源。傳統(tǒng)的生物質(zhì)利用方式不僅低效而且排放的未完全燃燒碳?xì)浠衔镉泻】担缃斩捑偷胤贌龂?yán)重污染環(huán)境。開發(fā)高效清潔的生物質(zhì)利用技術(shù)至關(guān)迫切。生物質(zhì)的特點(diǎn)為能量密度低、揮發(fā)分含量高、氧含量高。從生物質(zhì)制備液體燃料可緩解中國日趨緊張的汽車油料。由于組成生物質(zhì)的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素轉(zhuǎn)化特性不同，單純的生化或熱轉(zhuǎn)化工藝均難以高效利用生物質(zhì)。將這兩種方法結(jié)合在一起的工藝可望得到良好效果。根據(jù)生物質(zhì)的組成和成分特點(diǎn)，利用分級轉(zhuǎn)化原理，我所已開發(fā)出生物質(zhì)生化－熱轉(zhuǎn)化綜合工藝。

生物質(zhì)生化－熱轉(zhuǎn)化綜合工藝思路為：秸稈經(jīng)過汽爆先得到木糖，汽爆殘余再經(jīng)固體發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇，發(fā)酵殘?jiān)谘h(huán)流化床中快速熱解制取生物油，半焦燃燒供熱。本課題組與本所生化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，利用快速熱解從生物質(zhì)發(fā)酵渣獲得生物質(zhì)熱解油品。由于生物質(zhì)發(fā)酵過程中脫掉了大量的成灰元素，生物油的產(chǎn)率明顯提高。本項(xiàng)目利用小試裝置和5kg/h循環(huán)流化床快速熱解反應(yīng)器，進(jìn)行了不同生物質(zhì)、發(fā)酵渣、脫灰生物質(zhì)的快速熱解制備生物油的試驗(yàn)；利用TG-FTIR進(jìn)行灰分對熱解動力學(xué)影響的實(shí)驗(yàn)。

延伸閱讀

太陽能風(fēng)能光能助陣奧體中心做節(jié)能文章

據(jù)介紹，濟(jì)南奧體中心“一場三館”采用獨(dú)具特色的東荷西柳造型，“柳葉、荷花”的建筑理念在讓奧體中心美觀獨(dú)特的同時，也形成獨(dú)具特色的外遮陽系統(tǒng)，遮陽系數(shù)約為0.4―0.7，不僅能夠大大減少空調(diào)能耗，還可防止眩光的產(chǎn)生。

此外，充分應(yīng)用自然采光也是奧體中心節(jié)能的主要方式之一。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)控制進(jìn)入內(nèi)部光線的強(qiáng)度，達(dá)到理想的照明效果，并有效防止眩光。在各場館立面、屋頂設(shè)置了大量采光窗，并根據(jù)地勢設(shè)置了大量通風(fēng)采光天井，盡量增大自然采光的面積。

游泳館的淋浴用水由太陽能熱水系統(tǒng)供應(yīng)，在屋頂設(shè)有約670平方米的承壓式熱管太陽能集熱器，通過高位冷、熱水箱保證熱水的穩(wěn)定供給。太陽能光電技術(shù)也融入景觀設(shè)計(jì)中。路燈、景觀照明的庭院燈、草坪燈利用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)提供電源，安全、環(huán)保，節(jié)省電力資源。

與此同時，節(jié)能專家建議采用CFD（流體力學(xué)分支）的數(shù)值分析，確定合理的通風(fēng)口位置及開口大小，有利于形成較好的自然通風(fēng)效果。在天氣適宜的時候，利用自然通風(fēng)把場館內(nèi)的熱負(fù)荷帶走，從而提高室內(nèi)舒適度，有效減少能源消耗。

過渡季節(jié)奧體中心可盡量利用新風(fēng)，進(jìn)行全新風(fēng)運(yùn)行，減少空調(diào)的運(yùn)行。冬季內(nèi)區(qū)的消除余熱，可采用室外免費(fèi)能源――新風(fēng)，減少能源的浪費(fèi)。

分層空調(diào)置換通風(fēng)大空間冷熱兩重天

奧體中心內(nèi)“一場三館”承擔(dān)多項(xiàng)室內(nèi)比賽任務(wù)，如籃球、游泳等。如何讓這些大空間室內(nèi)場館既溫度適宜，又不會過于消耗能源，專家也提出了針對性方案。

所有空調(diào)設(shè)備采用中央自動控制技術(shù)，根據(jù)設(shè)定的溫度控制、濕度控制、壓差控制、流量控制來使設(shè)備達(dá)到最佳的匹配運(yùn)行效果，使設(shè)備在最高效區(qū)域運(yùn)行，以利于能源的綜合利用，最大化地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

水蓄冷技術(shù)也在考慮之中，采用水蓄冷的集中能源中心方式，可在用電低谷期利用水作為介質(zhì)制冷儲存能量，然后在用電高峰期釋放能量，緩解用電緊張，提高能源利用效率，充分利用峰谷電價(jià)，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。經(jīng)測算，水蓄冷運(yùn)行費(fèi)比常規(guī)制冷可節(jié)約203.45萬元／年。

在大空間的節(jié)能上，專家也有高招，采用分層空調(diào)和置換通風(fēng)，盡量減少無效空間區(qū)域的能量消耗，只滿足有效區(qū)域的舒適度。

譬如，專家通過CFD方法對大空間的空調(diào)氣流組織進(jìn)行了分析，游泳館空調(diào)比賽區(qū)空間溫度可以被控制在28℃到29℃之間。室內(nèi)的溫度分層非常明顯，屋頂最高點(diǎn)溫度達(dá)到40℃以上，“冷熱兩重天”。

三種方式取暖首選集中供暖

濟(jì)南奧體中心在設(shè)計(jì)時，就考慮到了建筑的節(jié)能。由于冬天有很多比賽，奧體中心用集中供暖、太陽能和地?zé)崛N方式來取暖。其中，集中供暖將是最主要的取暖方式。

根據(jù)計(jì)劃，濟(jì)南市將在燕山新區(qū)A地塊，建設(shè)奧體中心的配套服務(wù)中心，來為整個奧體中心服務(wù)。這里將安裝大型的采暖設(shè)備，該設(shè)備將接收市區(qū)供來的蒸汽，轉(zhuǎn)換成熱水，集中送到濟(jì)南奧體中心各場館內(nèi)。各場館也將全部采用地板供熱，暖氣設(shè)備都安裝在地板下面，這種取暖方式不僅節(jié)能，而且節(jié)約建筑空間，節(jié)省采暖成本。

為了節(jié)能，濟(jì)南奧體中心“一場三館”的供暖都是單獨(dú)控制的，用時打開閥門，不用時就可關(guān)掉。目前，濟(jì)南市正在對奧體中心地板供熱系統(tǒng)進(jìn)行招標(biāo)，待確定施工單位后，就可隨著內(nèi)外裝飾進(jìn)行全面施工。

在體育館、游泳館內(nèi)，還安裝了太陽能，這些太陽能可直接轉(zhuǎn)換成熱量，供給兩大場館，游泳館的部分熱水也可以用太陽能來轉(zhuǎn)換。在體育場內(nèi)還設(shè)計(jì)了地?zé)崛∨?，這種方式造價(jià)比較高，主要是用來保證草皮的生長。

新型能源布滿奧運(yùn)場館

據(jù)悉,奧運(yùn)工程采用新型能源項(xiàng)目共有34項(xiàng),先進(jìn)熱回收空調(diào)技術(shù)13項(xiàng),先進(jìn)能源利用技術(shù)22項(xiàng)。奧運(yùn)工程采用新型清潔能源利用項(xiàng)目共69項(xiàng),包括光電、光熱、各種地?zé)崮?、污水熱?風(fēng)能等可再生能源的利用。

網(wǎng)球中心、北京大學(xué)體育館等9項(xiàng)工程均采用了地?zé)帷⒌卦椿蛩礋岜孟到y(tǒng)。僅在奧運(yùn)村,熱泵技術(shù)的應(yīng)用就將比普通中央空調(diào)節(jié)約電能15％至20％,每年節(jié)電34萬度；國家體育場、五棵松籃球館、奧林匹克森林公園中心區(qū)等7個工程采用了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)；北京射擊館、老山自行車館、奧運(yùn)村和媒體村等10個工程采用了太陽能光熱技術(shù)。

北京是水資源嚴(yán)重緊缺的城市。充分利用中水(污水經(jīng)處理后獲取的非飲用水)、高水平處理污水、盡量收集雨水……北京市在場館建設(shè)中通過一系列工程措施和技術(shù)手段節(jié)約水資源。北京市"2008"工程建設(shè)指揮部負(fù)責(zé)人介紹,所有奧運(yùn)場館都采用了中水利用技術(shù),國家游泳中心、奧運(yùn)村、奧林匹克森林公園等5項(xiàng)工程建設(shè)了高水平的污水處理系統(tǒng),國家體育場、豐臺壘球場、國家會議中心等15項(xiàng)新建工程建設(shè)了高水平的雨洪利用系統(tǒng),將充分利用雨洪水資源回灌和涵養(yǎng)地下水。

奧運(yùn)村太陽能熱水系統(tǒng)在奧運(yùn)會期間可以為16800名運(yùn)動員提供洗浴熱水,奧運(yùn)會后,將供應(yīng)全區(qū)1868戶6000名居民的生活熱水需求,年節(jié)電達(dá)到1000萬度、節(jié)煤2400噸。

奧運(yùn)工程采用的61項(xiàng)先進(jìn)空氣處理技術(shù),涵蓋了熱回收空調(diào)、自然通風(fēng)、室內(nèi)空氣節(jié)能處理與凈化等；綠色節(jié)能照明技術(shù)48項(xiàng)、節(jié)能建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)38項(xiàng)。這些都將在一定程度上節(jié)約能源,體現(xiàn)了"綠色奧運(yùn)"的理念。

清潔能源包括地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、水能、海洋能等多種能源,北京市目前主要利用的是太陽能和地?zé)崮?。其中地?zé)崮芨且云渚哂星鍧嵀h(huán)保、高效節(jié)能、可再生、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),成為了北京2008年奧運(yùn)會大力發(fā)展能源之一。在北京市出臺的一系列規(guī)劃、計(jì)劃、發(fā)展綱要和補(bǔ)貼政策中,均重點(diǎn)提出了大力發(fā)展地?zé)崮?根據(jù)《北京奧運(yùn)行動規(guī)劃》提出的目標(biāo)和任務(wù),為實(shí)現(xiàn)"綠色奧運(yùn)"的理念,提高城市可持續(xù)發(fā)展能力,北京市政府制訂的《生態(tài)環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃》中提出:要大力發(fā)展可再生能源,開發(fā)地?zé)豳Y源,2007年全市地?zé)?、地溫供暖制冷面積達(dá)到500萬平方米。《北京城市總體規(guī)劃(2004年~2020年)》中第124條提出:因地制宜地發(fā)展新能源和可再生能源；積極發(fā)展新能源,推廣熱泵技術(shù),推進(jìn)淺層地?zé)?、風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等能源新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；鼓勵利用垃圾、污泥進(jìn)行發(fā)電和制氣。

北京08年奧運(yùn)會將用上風(fēng)電綠色能源

截止2007年年底，張家口市風(fēng)電裝機(jī)容量將新增20萬千瓦。張家口市風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到42萬千瓦，成為全國最大風(fēng)力發(fā)電市，為北京奧運(yùn)會提供充足的綠色能源。

張家口市位于華北平原與內(nèi)蒙古高原之間，常年勁風(fēng)不斷，是全國少有的風(fēng)能集中區(qū)，具有建設(shè)700至800萬千瓦的風(fēng)電場資源，壩上可建2至3個百萬千瓦的風(fēng)電場。在當(dāng)?shù)厝擞∠罄铮瑝紊系娘L(fēng)一直是一大公害。如今，張家口市變劣勢為發(fā)展優(yōu)勢，緊緊抓住北京辦綠色奧運(yùn)的時機(jī)，把開發(fā)風(fēng)電資源作為建設(shè)北方能源基地和增強(qiáng)縣域經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要舉措，科學(xué)充分利用風(fēng)力資源，大力開發(fā)綠色清潔能源。

據(jù)悉，全國各地的客商也看到了風(fēng)電的發(fā)展前景，紛紛搶灘“風(fēng)電”資源項(xiàng)目，目前，北京、天津、河北、山東、湖北等19家客商累計(jì)簽約的風(fēng)電項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)1200多萬千瓦，占全國2020遠(yuǎn)景規(guī)劃的60％多。到2010年，張家口市將累計(jì)投資180億元，新增風(fēng)電裝機(jī)容量200萬千瓦。這些項(xiàng)目建成后，不僅將大大緩解華北地區(qū)用電緊張的局面，而且將為北京輸送大量綠色能源。

我國研制出系列燃料電池車服務(wù)08北京奧運(yùn)會

在科技部的支持下，我國燃料電池車取得長足進(jìn)展，已研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池大客車、小轎車、自行車和助力車等。

據(jù)中國可再生能源學(xué)會氫能專業(yè)委員會主任委員毛宗強(qiáng)教授介紹，我國最新的燃料電池大客車造價(jià)已經(jīng)下降到300萬元人民幣，不到國外同類產(chǎn)品價(jià)格的五分之一，初具競爭力；我國自行研制的“超越3號”氫燃料電池小轎車，去年在巴黎舉行的“清潔能源汽車挑戰(zhàn)賽”中，取得了4“A”、1“B”的優(yōu)異成績，并完成了120公里的拉力賽；2008年北京奧運(yùn)會期間，我國自制的燃料電池汽車將參與服務(wù)運(yùn)營。

大力發(fā)展氫能燃料電池汽車是我國汽車工業(yè)不可多得的機(jī)遇。目前，國際汽車界投入氫燃料汽車的資金已超過100億美元。

太陽能技術(shù)為青島奧帆中心供能

青島奧林匹克帆船中心根據(jù)青島地區(qū)的光源、光輻射特點(diǎn)，結(jié)合帆船中心建筑特點(diǎn)和建筑使用功能要求，充分考慮太陽能與建筑的完美結(jié)合，將國際上先進(jìn)高效的太陽能技術(shù)與區(qū)域市政熱力管相結(jié)合，將板式集熱器分別與弧形屋面、平面屋頂相結(jié)合，運(yùn)用可靠的控制系統(tǒng)，在后勤保障中心和運(yùn)動員中心設(shè)計(jì)應(yīng)用了兩套太陽能系統(tǒng)。

后勤保障中心建筑面積5800平方米，采用太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)，使用集熱器面積638平方米，成功實(shí)現(xiàn)了夏季制冷、冬季采暖和全年提供生活熱水，系統(tǒng)預(yù)計(jì)每年可節(jié)電47.3萬度。運(yùn)動員中心建筑面積16613平方米，使用集熱器面積666平米，利用太陽能為其所擁有的300平方米游泳池和洗浴提供熱水。預(yù)計(jì)節(jié)電每年44萬度。同時，由于集熱器為后勤保障中心屋頂提供了陰涼，也減少對制冷量的需求。兩套太陽能系統(tǒng)建設(shè)投資約1100萬元，一年節(jié)電約90萬度，按每度電0.78元計(jì)，一年可節(jié)省70萬元，十五年即可收回投資。這在全國也屬于領(lǐng)先位置。

太陽能景觀燈和風(fēng)能路燈是奧帆中心的又一大景觀。這里共安裝了168盞太陽能燈和41盞風(fēng)能路燈，不僅綠色環(huán)保，到了夜間更是青島海岸線上一道耀眼的風(fēng)景。在風(fēng)能資源豐富、獨(dú)特的主防波堤建設(shè)安裝了41盞風(fēng)能燈，每盞燈14000元，總投資57400元，每盞可供55瓦鈉燈每天照明8小時，每年節(jié)電6570度。以上項(xiàng)目建設(shè)完成后，在取得顯著的節(jié)能效益的同時，還具有良好的環(huán)保效益。有趣的是，按照設(shè)計(jì)，風(fēng)速達(dá)到每秒3米時，風(fēng)能路燈頂部的風(fēng)車就會轉(zhuǎn)起來，而開展帆船比賽的風(fēng)速下限也是每秒3米，當(dāng)風(fēng)車轉(zhuǎn)起來的時候，觀眾就知道可以進(jìn)行比賽了。

生物質(zhì)廢棄物催化氣化制取富氫燃料氣

近年來，關(guān)于生物質(zhì)廢棄物的熱化學(xué)處理已引起了越來越廣泛的注意。氫氣是生物質(zhì)熱化學(xué)處理中得到的高品位的潔凈能源。由于氫在燃料電池及作為運(yùn)輸燃料在內(nèi)燃機(jī)中的廣泛應(yīng)用，從生物質(zhì)氣化中制取氫氣已引起了很多國家的研究興趣.在生物質(zhì)氣化制氫過程中，低溫下焦油的生成是影響燃?xì)赓|(zhì)量和氫含量的一個重要因素，因此高溫、水蒸氣氣化以及加催化劑等氣化工藝是改善燃?xì)赓|(zhì)量的有效措施.生物質(zhì)氣化技術(shù)在國內(nèi)外已得到了相當(dāng)廣泛的研究，而對生物質(zhì)氣化過程中使用催化劑的研究還比較少.在生物質(zhì)氣化過程中使用催化劑，可以有效改善氣體品質(zhì)，促進(jìn)焦油裂解，本文就目前生物質(zhì)催化氣化在國內(nèi)外的研究情況作一些討論。

1. 生物質(zhì)催化氣化制氫概況

從總體上來說，生物質(zhì)催化氣化制氫的研究在國內(nèi)外還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，我國在這方面的研究比較薄弱，國外的研究主要集中在美國、西班牙、意大利等國家。

意大利L'Aquila大學(xué)的Rapagna等利用二級反應(yīng)器(一級為流化床氣化反應(yīng)器，一級為固定床催化變換反應(yīng)器)進(jìn)行了杏仁殼的鎳基催化劑催化氣化實(shí)驗(yàn)，其制得的產(chǎn)品氣中氫氣體積含量可高達(dá)60%。美國夏威夷大學(xué)和天然氣能源研究所合作建立的一套流化床氣化制氫裝置在水蒸氣/生物質(zhì)的摩爾比為1.7的情況下，可產(chǎn)生128g氫氣/kg生物質(zhì)(去濕、除灰)，達(dá)到了該生物質(zhì)最大理論產(chǎn)氫量的78%。

2. 生物質(zhì)催化氣化典型流程

生物質(zhì)催化氣化系統(tǒng)主要包括兩大部分，一是生物質(zhì)氣化部分，在流化床氣化爐(或其它形式的氣化爐)內(nèi)進(jìn)行;一是氣化氣催化交換部分，在裝有催化劑的固定床內(nèi)進(jìn)行。生物質(zhì)廢棄物由螺旋進(jìn)料器進(jìn)入預(yù)熱過的流化床，在流化床內(nèi)發(fā)生熱解反應(yīng)產(chǎn)生熱解氣和焦炭等，熱解產(chǎn)物再與從底部進(jìn)來的空氣或水蒸氣等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣化氣，氣化氣從流化床上部進(jìn)入旋風(fēng)分離器，將炭粒分離，然后進(jìn)入焦油裂解床(通常為白云石)，進(jìn)行焦油的初步催化裂解，經(jīng)焦油裂解后的氣化氣再進(jìn)入通常裝有鎳基催化的固定床內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的催化裂解及變換反應(yīng)。

3. 生物質(zhì)氣化過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)

生物質(zhì)在氣化過程中發(fā)生熱解反應(yīng)、燃燒反應(yīng)及氣化反應(yīng)，在熱解反應(yīng)中，生物質(zhì)被裂解為焦炭、焦油和燃?xì)?，部分焦油在高溫條件下繼續(xù)裂解為燃?xì)?在燃燒反應(yīng)中主要發(fā)生碳?xì)浠衔锖虲O的氧化反應(yīng)。在氣化反應(yīng)中主要發(fā)生碳?xì)浠衔锖虲O的水蒸氣氣化反應(yīng)，顯而易見，這是增加燃?xì)庵袣錃夂康囊粋€重要途徑。

可以看到，在生物質(zhì)氣化過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜，研究其中每個化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生程度及其相互影響關(guān)系，進(jìn)而設(shè)計(jì)催化劑，促進(jìn)目的產(chǎn)物的產(chǎn)生是比較困難的，目前國內(nèi)外大多是采用商業(yè)蒸汽重整催化劑及天然礦石等。

4. 影響燃料氣組成和焦油含量的主要因素

（1）氣化介質(zhì)生物質(zhì)。氣化介質(zhì)一般為空氣(氧氣)、水蒸氣或氧氣和水蒸氣的混合氣。氣化介質(zhì)的選擇可以影響燃料氣的組成和焦油處理的難易。Corella等認(rèn)為在其它條件相同且采用白云石作催化劑時，以水蒸氣或水蒸氣和純氧的混合物作為氣化介質(zhì)與以空氣作為氣化介質(zhì)相比，前者在氣化過程中產(chǎn)生的焦油更容易裂解。

焦油的成分非常復(fù)雜，可以分析出的成分有100多種，還有很多成分難以確定;主要成分不少于20種，大部分是苯的衍生物及多環(huán)芳烴;其中含量大于5%的大約有7種，它們是: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%，而且在高溫下很多成分會分解。對大部分焦油成分來說，水蒸氣在其裂解過程中起到關(guān)鍵的作用，因?yàn)樗芎湍承┙褂统煞职l(fā)生反應(yīng)，生成CO和H2等氣體，既減少炭黑的產(chǎn)生，又提高可燃?xì)獾漠a(chǎn)量。

（2）催化劑應(yīng)用及催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理研究。將催化劑用于生物質(zhì)熱解氣化主要有三個作用:一是可以降低熱解氣化反應(yīng)溫度，減少能耗;二是可以減少氣化介質(zhì)，如水蒸氣的投入;三是可以進(jìn)行定向催化裂解，促進(jìn)反應(yīng)達(dá)到平衡，得到更多的目的產(chǎn)物.在催化劑應(yīng)用過程中，考慮到催化劑的機(jī)械強(qiáng)度及使用壽命等問題，一般將生物質(zhì)氣化和催化交換設(shè)在不同的反應(yīng)器。但另設(shè)一固定床催化反應(yīng)器，既增加了系統(tǒng)阻力，又增加了投資成本;如將生物質(zhì)氣化和催化交換設(shè)在同一反應(yīng)器，就對催化劑的活性、耐溫性能、機(jī)械強(qiáng)度及使用壽命等提出了比較高的要求.同時由于焦油催化裂解的附加值小，其成本要很低才有實(shí)際意義，因此人們除利用石油工業(yè)的催化劑外，主要使用一些天然產(chǎn)物。

目前用于生物質(zhì)催化氣化的催化劑有白云石、鎳基催化劑、高碳烴或低碳烴水蒸氣重整催化劑、方解石和菱鎂礦等。

Delgado通過實(shí)驗(yàn)對白云石、方解石、菱鎂礦的催化活性進(jìn)行了比較，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，在裂解焦油方面，這三種礦石的活性順序?yàn)?白云石(CaO-MgO)>方解石(MgO)>菱鎂礦(CaO)。Delgado等認(rèn)為這是由于在白云石中，兩種氧化物的混合改變了Ca和Mg原子的排列順序所致.關(guān)于焦油的催化裂解機(jī)理，Corella等認(rèn)為在水蒸氣重整生物質(zhì)氣化氣消除焦油的反應(yīng)過程中，同時可以發(fā)生CO2干重整反應(yīng)，即CO2會與焦油及部分低碳烴發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)焦油的分解。

（3）氣化爐。用于生物質(zhì)氣化的反應(yīng)器主要有上吸式氣化爐、下吸式氣化爐及循環(huán)流化床(CFBG)等，上吸式氣化爐結(jié)構(gòu)簡單，操作可行性強(qiáng)，但濕物料從頂部下降時，物料中的部分水分被上升的熱氣流帶走，使產(chǎn)品氣中H2的含量減少.下吸式氣化爐在提高產(chǎn)品氣的H2含量方面具有其優(yōu)越性，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可操作性差；CFBG具有細(xì)顆粒物料、高流化速度以及炭的不斷循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)，因而相對于其它氣化爐來說，無論是在產(chǎn)品氣的氫氣含量方面還是操作性方面，都是一種較理想的氣化制氫形式。

5. 結(jié)論

（1）生物質(zhì)定向催化氣化制氫的研究在國內(nèi)外還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，在我國的研究尤其薄弱。

（2）對生物質(zhì)催化氣化及焦油裂解的機(jī)理的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。