济宁润华环生物制气保秸秆气化成套设备节能设备生物制气工艺流程说明：含水分小于20%秸秆（生物质可燃物）、通过喂料机送入下吸气气化炉，秸秆再炉内进行干燥、燃烧、裂解、氧化还原产出生物质可燃气体，气体产出后在尾部风机作用下进入旋风除尘器去除气体中灰分，去除灰分后的气体流进高温裂解器分解转化焦油，焦油在高温800-900度时通过裂解介质作用分解转化率达97.8以上。裂解后的气体要进行冷却、脉冲除尘器在风机作用下经防火止回器进入储气柜，恒压气体经止回阀进入燃烧器，燃烧产生热能供工业生产使用。 下吸式秸秆气化炉简介 下吸气生物质气化炉具有结构简单，易操作，产出气体焦油含量低的优点。生物质气化过程是一个复杂的热化学反应的过程。吹入的空气与物料混合燃烧，这一区域称为氧化区，温度约为900-1200℃，产生的热量用于支持热解区裂解反应和还原区还原反应的进行；氧化区的上部为热解区温度约为300-700℃，在这一区域生物质中的挥发分（裂解气、焦油以及水分）被分离出来；热解区的上部为干燥区，秸秆在这一区域被预热干燥；氧化区的下部为还原区，氧化区产生的CO2、炭和水蒸气在这一区域进行还原反应，同时残余的焦油在此区域发生裂解反应，产生CO和H2为主的产出气（生物质气体）这一区域的温度700-900℃；来自热解区富含焦油的气体需经过高温氧化区和炽热焦炭为主的还原区，其中的焦油在高温下被裂解，从而使产出气的焦油大为减少。 作为气化剂的空气从炉体侧部空气喷嘴吹入，产出气的流动方向与物料是一至，故下吸气气化炉也称为顺流气化炉。 工艺流程 生物质（秸秆） 控制柜 喂料机 厌氧气化炉 空气 除尘器 水蒸气 裂解气 冷却泵 冷却水池 木酸醋 冷却器 除尘器 引风机 式火口 点火排烟气出口 止回器 储气柜 恒压供气 止回阀 燃烧器 工业锅炉 工艺流程说明：含水分小于20%秸秆（生物质可燃物）、通过喂料机送入下吸气气化炉，秸秆再炉内进行干燥、燃烧、裂解、氧化还原产出生物质可燃气体，气体产出后在尾部风机作用下进入旋风除尘器去除气体中灰分，去除灰分后的气体流进高温裂解器分解转化焦油，焦油在高温800-900度时通过裂解介质作用分解转化率达97.8以上。裂解后的气体要进行冷却、脉冲除尘器在风机作用下经防火止回器进入储气柜，恒压气体经止回阀进入燃烧器，燃烧产生热能供工业生产使用。 下吸气气化炉简介 下吸气生物质气化炉具有结构简单，易操作，产出气体焦油含量低的优点。生物质气化过程是一个复杂的热化学反应的过程。吹入的空气与物料混合燃烧，这一区域称为氧化区，温度约为900-1200℃，产生的热量用于支持热解区裂解反应和还原区还原反应的进行；氧化区的上部为热解区温度约为300-700℃，在这一区域生物质中的挥发分（裂解气、焦油以及水分）被分离出来；热解区的上部为干燥区，秸秆在这一区域被预热干燥；氧化区的下部为还原区，氧化区产生的CO2、炭和水蒸气在这一区域进行还原反应，同时残余的焦油在此区域发生裂解反应，产生CO和H2为主的产出气（生物质气体）这一区域的温度700-900℃；来自热解区富含焦油的气体需经过高温氧化区和炽热焦炭为主的还原区，其中的焦油在高温下被裂解，从而使产出气的焦油大为减少。 作为气化剂的空气从炉体侧部空气喷嘴吹入，产出气的流动方向与物料是一至，故下吸气气化炉也称为顺流气化炉。 秸秆气化焦油裂解技术 一、秸秆焦油的特性 秸秆（即生物质）气化的目标是得到尽可能多的可燃气体产物，但在气化中，焦炭和焦油都是不可避免的副产物。其中由于焦油在高温时呈气态，与可燃气体完全混合，而在低温时（一般低于200℃）凝结为液态，所以其分离和处理更为困难，特别对于燃气需要降温利用的情况（如燃气用于家庭、内燃机发电、锅炉燃烧时），问题更加突出。 焦油的存在对气化有多方面的不利影响，首先它降低了气化效率，气化中焦油产物的能量一般占总能量的5～15%，这部分能量是在低温时难以与可燃气体一道被利用，大部分被浪费，其次焦油在低温时凝结为液态，容易和水、焦炭等结合在一起，堵送气管道，使气化设备运行发生困难。另外，凝结为细小液滴的焦油比气体难以燃烬，在燃烧时容易产生炭黑等颗粒。对燃气利用设备，如内燃机、燃气轮机、燃烧器等损害相当严重，这就大大降低了气化燃气的利用价值。所以针对气化过程产生的焦油，采取办法把它转化为可燃气，既提高气化效率，又降低燃气中焦油的含量，提高可燃气体的利用价值，对发展和推广秸秆气化发电、民用、工业使用技术具有决定性的意义。 二、焦油的特点 在秸秆热转换中，焦油的数量主要决定于转换温度和气相停留时间，与加热速率也密切相关。对一般秸秆而言，在500℃左右时焦油产物最多，高于或低于这一温度焦油都相应减少。而在同一温度下，气相停留时间越长，意味着焦油裂解越充分。所以随着气相停留时间的增加，焦油产量会相应地减少（见图2）。焦油的成份非常复杂，可以分析到的成份有100多种，另外还有很多成份难以确定，而主要成份不少于20种，大部分是苯的衍生物及多环芳烃，其中含量大于5%的大约有7种，它们是：benzene（苯），naphthalene（萘），toluene，xylene，styrene，phernol（酚）和indene（茚），其它成份含量一般都小于5%，而且在高温下很多成份会被分解。所以随着温度的升高，焦油含量中成份的数量越来越少，因而在不同条件下（温度、停留时间、加热速率）焦油的数量和各种成份的含量都是变化的，任何分析结果只能针对于特定条件言。 根据这些特点，我们应在气化过程中尽可能提高温度和气相停留时间，减少焦油的产量和种类，以达到在气化时控制焦油的产生，减少气体净化的难度. 生物质秸秆燃料热值分析表与对比 燃料种类 工业分析成分﹪ 元素组成﹪ 低位热值Kj／Kg 水分 灰份 挥发酚 固体碳 H C S N P Ko2 玉米杆 6.10 4.70 76.00 13.20 6.00 49.30 0.11 0.70 2.60 13.80 17746 玉米芯 4.87 5.93 71.95 17.25 6.00 47.20 0.01 0.48 — — 17730 麦秆 4.39 8.90 67.36 19.32 6.20 49.60 0.07 0.61 0.33 20.40 18532 稻草 3.61 12.20 67.80 16.39 5.30 48.30 0.09 0.81 0.15 9.93 17636 稻壳 5.62 17.82 62.61 13.95 6.20 49.40 0.40 0.30 — 0.60-1.60 16017 杂草 5.43 9.4 68.72 16.40 5.24 41.00 0.22 1.59 1.68 13.60 16204 豆杆 5.10 3.13 74.56 17.12 5.81 44.79 0.11 5.85 2.86 16.33 16157 花生壳 7.88 1.60 68.10 22.42 6.70 54.90 0.10 1.37 — — 21417 高粱杆 4.71 8.91 68.90 17.48 6.09 48.63 0.01 0.36 1.12 13.60 15066 棉杆 6.78 3.97 68.54 20.71 5.70 49.80 0.22 0.69 -2.10 24.70 18089 秸秆燃气组分 № 气化气体成分 H2% O2% CH4% CO CO2% C2H4 C2H6 1 成分含量（分析值） 24 0.4 4.4 37.9 32.6 0.6 0.1 2 发热量（理论值） 12-16MJ（按气体纯度） 3 焦油含量（测定值） 5-35g/m3 热气体（脱硫前） <25mg/ m3（净化、脱硫后） 4 水份（测定值） 30-22%（净化脱水前） 1.5-3%（净化脱水后） 5 灰份（测定值） 580-850 g/m3（净化前） <2 mg/ m3（净化后） ※6 有机固体废物 名 称 水分含量-% 储气压力KPa 产气量m3/kg ※有机固体废物；是指农业、林业生产加工过程弃置后不再利用物质。 木削锯末 <12 3 1.8-2 （测量值） 玉米秸、芯 <12 3 1.7-2 （测量值） 棉秸、壳 <12 3 1.9-2.2 （测量值） 豆科秸类 <12 3 1.8-2 （测量值） 稻壳谷物类 <12 3 1.4-1.7 （测量值） 竹削、末 <12 3 1.6-1.8 （测量值） 杂草、树叶 <12 3 1.2-1.5 （测量值） 木块、枝段 <12 3 1.8-2.2 （测量值）