Abstract: Cum'è una energia pulita rinnuvevule, a tecnulugia di gasificazione di biomassa hè stata sviluppata vigorosamente.Stu documentu introduce brevemente i principii basi di a gassificazione di a biomassa è i tipi di prucessi di gasificazione, è espone i principii di travagliu è i vantaghji è i disadvantages di i tipi principali di gasifiers.L'efficienza di gasificazione hè alta ma a struttura hè cumplessa;L'analisi di e caratteristiche di u gasificatore hà un significatu guidante per u disignu è u funziunamentu di u prughjettu di gasificazione di biomassa.
introduzione
Cù a crisa energetica glubale sempre più seria è a distruzzione di l'ambiente ecologicu, a biomassa, cum'è una energia pulita rinnuvevule, hè a quarta risorsa più grande dopu à u petroliu, u carbone è u gasu naturale, è hà attiratu una grande attenzione.A tecnulugia di gassificazione di biomassa pò micca solu furnisce a generazione di gas è energia, ma pò ancu esse aduprata per sintetizà metanol è ammonia.Hà abbastanza flessibilità tecnica, bona pulizia, alta ecunumia è alta efficienza.I paesi intornu à u mondu sò attivamente Promote a ricerca nantu à a tecnulugia di gasificazione di biomassa.
1 U principiu di a gassificazione di a biomassa
A gassificazione di biomassa hè una cullizzioni di reazzioni più cumplesse.Da una perspettiva macro, pò esse divisu in quattru tappe di reazione: secca, pirolisi, oxidazione (combustione) è riduzzione.
L'asciugatura hè un prucessu fisicu simplice, chì si trova principarmenti trà 100 è 150 ° C, è tuttu u prucessu deve assorbe assai calore.Quandu a temperatura righjunghji sopra à 15 ° C, a biomassa principia a pirolisi, i volatili sò precipitati, è u carbone hè lasciatu per furmà un lettu per più riazzioni.I prudutti gaseous di a pirolisi di a biomassa includenu CO, CO2, CH4, H2, etc., chì saranu sottumessi à una reazzione d'ossidazione (combustione) cù l'ossigenu, è emettenu assai calore, furnisce abbastanza calore per l'asciugatura, pirolisi è reazzioni di riduzzione, è mantenenu tuttu u prucessu di gasificazione.Persistenti.U vapore d'acqua è u CO2 pruduciutu da a reazione d'ossidazione (combustione) reagiscenu cù u carbone per generà H2 è CO, cumpiendu cusì a cunversione di carburante solidu à gasu.Stu prucessu hè una reazzione di riduzzione (reazzione endotermica).A più alta a temperatura, più intensa a reazione.Quandu a temperatura hè più bassa di 800 ° C, a reazzione hè basamente in un statu stagnant.
2 gasificatori di lettu fissu
In un gasificatore di lettu fissu, u carburante di biomassa hè sottumessu à l'asciugatura, a pirolisi, l'ossidazione (combustion) è a riduzzione è hè cunvertitu in gas combustible.Sicondu a pusizione di furnimentu di l'agente di gasificazione è a sequenza di flussu à traversu a strata di carburante, ci sò tippi di aspirazione up-suction, down-suction, cross-suction è open type, è i primi dui tipi di gasifiers sò principalmente usati.
2.1 Gasifier updraft
A capa di reazione di u gasificatore di aspirazione hè, da cima à fondu, una capa di secca, una capa di pirolisi, una capa di riduzzione è una capa d'ossidu.A biomassa hè alimentata in u gasificatore da a cima, prima riscaldata è secca da u gasu, è poi pirolizzata da u calore, una grande quantità di materia volatile hè precipitata, è u carbonu solidu entra in a capa di riduzzione è a capa d'ossidu sottu à turnu. .L'agente di gasificazione hè furnitu da a parte bassa è prima sottumette una reazzione d'ossidazione cù u carbonu solidu, chì libera calore per aumentà rapidamente a temperatura di u flussu di gasu è u lettu, è u flussu di gas hè pienu di prudutti di combustione.Dopu avè intrutu in a capa di riduzzione, u pruduttu di combustione è u carbonu sottumettenu una reazione di riduzzione, è l'endotermica reduce a temperatura.Quandu a temperatura scende sottu à 800 ° C, a velocità di reazzione diventa lentu è ancu si ferma.U flussu di l'aria cuntinueghja à l'altu, furnisce u calore per a pirolisi di carburante è l'asciugatura.
2.2 Gasifier downdraft
A strata di reazione di u gasificatore downdraft hè, da cima à fondu, una capa di secca, una capa di pirolisi, una capa d'ossidu è una capa di riduzzione.Ci sò dui tipi di gasifiers downdraft sicondu u locu induve l'agente di gasificazione hè furnitu: unu hè un gasifier downdraft cù una seccione di collu mediu, è l'agenti di gasificazione hè furnitu da a parti suprana di a sezione media di u collu.;U sicondu hè un gasificatore downdraft senza una seccione di u collu intermediu, è l'agentu di gasificazione hè furnitu da a parti suprana.U principiu di funziunamentu di u gasificatore downdraft hè basicamente u listessu cum'è quellu di u tippu updraft, salvu chì u calore necessariu per l'asciugatura di u carburante è a pirolisi vene da a capa d'ossidu più bassa.
3 Gasificatore à lettu fluidu
U principale mecanismu di reazzione di gasificazione di u lettu fluidizatu è u lettu fissu hè basicamente u stessu, ma ùn ci hè micca un lettu fissu evidenti.Attualmente, ci sò trè tippi principali di lettu fluidizatu: lettu fluidizatu bubbling, lettu fluidizatu circulante è lettu fluidizatu doppiu.
3.1 Gasificatore à lettu fluidizatu (BFB)
In un lettu fluidizatu di bubble, quandu a velocità di u gasu supera a velocità critica di u gasu di fluidizazione, i solidi cumincianu à fluidizà, e bolle appariscenu in u lettu, è una zona di fase densa induve e particelle sò aggregate è una zona di fase diluita dominata da bolle.
U corpu di u furnace hè relativamente grossu è grassu, è a parte bassa hè a zona di fasa densa cù una strata di lettu evidenti.A reazione di gasificazione si trova principalmente in l'area di fase densa.Per impediscenu chì u carburante di particelle fini sia purtatu fora di l'area di fasa densa da u flussu d'aria, a parte superiore di u furnace hè cuncepitu cù una sezione di espansione per riduce a velocità di gas., chì allunga ancu u tempu di reazzione di u carburante in a regione di a fase diluita.
3.2 Gasificatore à lettu fluidizatu circulante (CFB)
U corpu di u fornu di u gasificatore CFB hè slender è slender, è un separatore di ciclone hè stallatu à l'outlet superiore di u furnace per separà è cullà particeddi solidi d'alta temperatura è rinvià à u fornu.
U lettu CFB riempie tuttu u spaziu di u containeru, è ùn ci hè micca una zona di fasa densa è una zona di fase diluta.A cundizione necessaria per mantene a cuncentrazione di particelle in u lettu hè una quantità elevata di particeddi solidi circulanti.Quandu a circulazione ùn hè micca bona, tutte e particeddi in u lettu pò esse sbulicatu.A causa di e povere caratteristiche di fluidizazione di i carburanti di biomassa, i gasificatori CFB utilizanu basicamente a sabbia cum'è un mediu di fluidizazione ausiliari.
U gasificatore CFB hà duie caratteristiche: u flussu di gasu hè altu, in generale trà 4 ~ 7m / s, u lettu travaglia in a zona di fluidizazione rapida;l'altu ritmu di circulazione di particeddi fissi hè trà 10 ~ 20.
3.3 Doppiu gasificatore à lettu fluidizatu (DFB)
U gasificatore doppiu di lettu fluidizatu adopta dui forni di lettu fluidizatu, unu hè un gasificatore è l'altru hè un furnace di combustione.U carburante di biomassa hè aghjuntu à u gasificatore cù a sabbia calda cum'è u materiale di u lettu, è a quantità di sabbia hè assorbita, è a reazione di pirolisi hè realizata.U pruduttu gasu porta u carbonu residuale è a sabbia è hè separatu in u separatore.U residu di carbone è a sabbia siparati sò brusgiati cù l'aria in u furnace di combustione per calà a sabbia, è a sabbia calda hè purtata da u gasu di fume è siparata da u separatore, è a sabbia calda hè tornata à u gasificatore.A caratteristica eccezziunale di u gasificatore DFB hè chì e particelle di carburante sò trasportate in i dui forni di lettu fluidizatu utilizendu a forte capacità di trasportu di u lettu fluidizatu.
4 Caratteristiche di vari tipi di gasificatori
U gasificatore di lettu fissu hà una struttura simplice, una larga adattabilità di materie prime, una dimensione di particella finu à 100 mm, una bassa sensibilità à slagging, è un cuntenutu bassu di cendra volante di gas, ma hè adattatu solu per operazioni di gasificazione à piccula scala è hè difficiule di scala. .
U gasificatore di lettu fluidizatu hà una alta efficienza di gasificazione è un altu valore caloricu, ma a so struttura hè relativamente cumplessa.Havi certi esigenze nantu à a dimensione di particella, uniformità, cuntenutu d'acqua è angulu d'accumulazione naturali di u carburante.Hè sensibule à slagging, è u cuntenutu di u gasu di cendra mosca Se ci sò assai, deve esse equipatu di un sistema di rimozione di polvera è purificazione.Attualmente, i prughjetti di gasificazione di biomassa à grande scala adoptanu gradualmente a tecnulugia di gasificatore di lettu fluidizatu pressurizatu.
5 Cunclusioni
Attualmente, i bisogni di l'emissioni di carbonu glubale sò diventati più è più stretti, è l'impurtanza di a biomassa cù e caratteristiche di "emissioni di carbone zero" hè diventata sempre più evidenti.Stu documentu introduce brevemente u principiu di a gassificazione di biomassa è paraguna è analizà diversi tipi di gasificatori.Pò esse vistu chì u lettu fissu è u lettu fluidizatu anu i so vantaghji, ma u lettu fluidizatu hè più adattatu per a grande scala è hè a direzzione futura di u sviluppu, in modu di purtà un pocu di significatu di guida à u disignu è u funziunamentu di prughjetti di gassificazione di biomassa.
Tempu di post: 29-mar-2022