[發明專利]精確控制的生物質燃氣、生物質炭制備系統

有效

• 申請號: 201010583412.4
• 申請日: 2010-12-11
• 公開（公告）號: CN102559220A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 崔云翔;景學森;王兢;肖正明;秦為軍
• 申請（專利權）人: 蘇州格瑞展泰再生能源有限公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發明涉及一種生物質燃氣、生物質炭的制備系統，尤其涉及可以精確控制生物質熱解效率的生物質燃氣、生物質炭制備系統。

背景技術

能源是現代社會賴以生存和發展的基礎，能源的供給能力密切關系著國民經濟的可持續性發展，是國家戰略安全保障的基礎之一。中國目前能源供給形勢嚴峻，環境質量包袱沉重。由于化石能源儲量日益減少、油價波動較大、對能源安全問題的擔憂以及對全球變暖的關注，發展清潔可再生能源已成為緊迫的課題，新能源行業呈現高成長性。根據廣泛論證的可再生能源的產業背景及發展概況，以生物質能為代表的生物質氣化發電、生物質氫能、生物質綠色液體燃料將成為未來重要的替代能源。生物質能屬于清潔能源，中國的生物質再生能源的資源非常豐富，生物質再生能源大規模普及應用，有助于改善生態環境和CO2減排。

生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。據統計，世界每年生物質產量約1460億噸，其中農村每年的生物質產量就有300億噸，是繼石油、煤炭、天然氣等化石能源之后，當今全球第四大能源。生物質以其產量巨大、可儲存和碳循環等優點已經引起全球的廣泛關注。我國生物質資源十分豐富，資源總量不低于30億噸干物質/年，相當于10億噸油當量/年，約為我國目前石油消耗量的3倍。其中，每年僅農作物秸稈和農副產品等就有7億多噸，除30％用作飼料、肥料和工業原料外，約60％可以作為能源使用。(朱錫鋒，陸強.生物質快速熱解制備生物油[J].科技導報，2007，25(27)：69-75)。例如在稻谷加工過程中的主要副產物稻殼，自2005年以來，我國稻谷的年產量已經連續四年在1.8億噸以上。稻殼通常占稻谷的20％，照此計算，年產稻殼3600多萬噸，折合標準煤1800多萬噸，可見我國稻殼數量十分龐大。(李琳娜，應浩，孫云娟等.我國稻殼資源化利用的研究進展[J].生物質化學工程，2010，44(1)：34-38)。

2010年3月，“生態環保”“可持續發展”成為中國兩會的主題，全國政協“一號提案”內容就是談低碳環保。中國國際經濟合作學會楊金貴在《北京財經周刊》發表文章《2010，以低碳經濟為核心的產業革命來臨》，指出：一場以低碳經濟為核心的產業革命已經出現，低碳經濟不但是未來世界經濟發展結構的大方向，更已成為全球經濟新的支柱之一，也是我國占據世界經濟競爭制高點的關鍵。所謂低碳經濟，是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。

生物質能以其可再生性、低污染性、分布廣泛和總量豐富的特點得到了越來越多科學家們的青睞。生物質能技術的研究與開發已成為世界重大熱門課題之一，受到世界各國政府與科學家的關注。許多國家都制定了相應的開發研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等，其中生物質能源的開發利用占有相當的比重。生物質能的利用主要有直接燃燒、熱化學轉換和生物化學轉換等3種途徑。生物質的直接燃燒在相當長的歷史時期是我國生物質能利用的主要方式。生物質的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下，使生物質氣化、炭化、熱解和液化，以生產氣態燃料、液態燃料和化學物質的技術。生物質的生物化學轉換包括有生物質-沼氣轉換和生物質-乙醇轉換等。

生物質熱解是指生物質在沒有氧化劑(空氣、氧氣、水蒸氣等)存在或只提供有限氧的條件下，加熱到250～700℃，通過熱化學反應將生物質大分子物質(木質素、纖維素和半纖維素)分解成較小分子的燃料物質(固態炭、可燃氣、生物油)的熱化學轉化技術方法。從化學反應的角度對其進行分析，生物質在熱解過程中發生了復雜的熱化學反應，包括分子鍵斷裂、異構化和小分子聚合等反應。(趙廷林，王鵬，鄧大軍等.生物質熱解研究現狀與展望[J].新能源產業，2007，5：54-60)。