生物质气合成二甲醚在能源工业中的发展前景

生物质气合成二甲醚技术是利用可再生能源的重要途径。本文介绍了生物质气合成二甲醚的技术特点,展望了生物质气合成二甲醚在能源工业中的利用前景。     

煤与生物质共热解的协同作用研究进展

作为洁净的可再生能源,生物质的合理利用可以有效地解决能源短缺和环境污染问题.生物质与煤的共热解是生物质利用的重要途径.生物质与煤在共热解过程中的相互作用机制是研究的重要课题.对近年来生物质和煤的共热解研究中是否具有协同作用进行了综述,为生物质与煤的共热解应用提供参考和依据.     

基于LSTM神经网络的流化床干燥器内生物质颗粒湿度预测

生物质作为一种储量丰富、环境友好且易于获取的可再生能源，日渐成为能源研究利用领域的热点。生物质湿度是影响生物质利用效率的关键因素，因此干燥是生物质利用之前的必要步骤。流化床由于其良好的传热传质特性，在干燥过程中得到了广泛的应用。为了实时监测生物质颗粒的干燥过程，利用弧形静电传感器阵列，结合用于时间序列建模的长短期记忆（LSTM）神经网络，实现了流化床干燥器内生物质颗粒湿度的预测。在实验室规模的流化床干燥器上进行了多工况实验获取训练和测试数据，通过模型参数优化确定了LSTM模型。通过与标准循环神经网络（RNN）模型的预测结果的对比表明，LSTM神经网络模型的平均相对误差较小，能够较为准确地预测流化床干燥器内生物质颗粒的湿度。     

生物质能源应用技术的研究

随着社会经济的快速发展,能源作为人类社会发展的重要支撑,越来越受到人们的广泛关注。在化石能源日益紧缺和环境污染日趋严重的今天,生物质能源作为人类发展的新型可再生能源,其应用技术逐渐受到人们的关注和越来越多专业人士的研究。本文通过介绍生物质能源的生成机理、研究现状、来源途径等方面,着重分析了生物质能源的应用技术,进而为生物质能源的进一步开发和利用奠定坚实的基础。     

生物质能利用技术的发展概况

生物质能是替代化石能源满足能源需求的一种可再生能源,目前,世界上的许多国家已将焦点关注到生物质能的开发与利用。本文介绍了生物质及生物质能,分析生物质热裂解的机理,阐述生物质能的转化利用技术及生物质热裂解的工艺流程。展望了生物质作为清洁能源的发展趋势。     

生物质烘焙技术的研究和应用进展

在各种可再生能源中,生物质能源是最理想的化石燃料替代能源,在我国未来能源结构中将会占有很大比重。但是由于生物质本身低热值、高水分、难破碎和易腐化等诸多缺陷,生物质能源的应用受到很大限制。近年发展起来的生物质烘焙技术是一项能够有效改善生物质储运特性和能源品质的低温热解技术,是生物质能源利用领域重要的研究和发展方向。基于对世界能源现状的分析,评析了生物质烘焙技术的优势,综述了生物质烘焙技术的研究和应用进展,重点介绍了该技术的开发和工业应用潜力,提出了促进其进一步发展的合理化建议,为我国生物质可再生能源的发展提供参考。     

微波强化生物质转化制清洁能源的研究进展

生物质资源是自然界含量最为丰富的可再生有机碳资源,从生物质出发生产清洁能源可以有效缓解能源压力同时降低碳排放。在众多生物质转化利用的途径中,生物质热解制备能源化学品是十分重要的路线之一。概述了微波强化生物质热解进行能源转化技术的研究进展。     

生物质热解炭化及其资源利用进展

生物质能源是一种可再生的清洁能源。介绍了生物质热解炭化的技术方法,以及生物质炭资源化利用的进展,以期为生物质的资源化利用提供参考借鉴。     

生物质型煤发展综述

生物质型煤是将煤炭与农林废弃物等可燃生物质及添加剂按一定比例混合压制而成的一种固体成型燃料,是煤炭资源的一种洁净利用方式。生物质型煤技术将中国有限的煤炭资源和农村大量的可再生秸秆林木废弃物结合起来,不仅可以实现煤炭尤其是低阶煤的高效清洁利用,而且可以实现农林废弃生物质的资源化和能源化利用。从发展生质型煤的意义、生物质型煤成型的工艺、黏结剂的选用、燃烧机理以及燃烧特性作了综合叙述,并对生物质型煤发展前景进行了展望。发展生物质型煤,对减小大气污染、改善生活环境、缓解国家能源安全危机和实现中国化石能源与可再生能源的合理利用具有重要的战略意义。     

用化学方法从生物质材料得到可再生能源的 研究进展

概述了几种从生物质中得到高质量能源的化学方法,介绍了生物质原料的组成、生物质原料制可再生能源的方法、生物质能源的应用领域,并对生物质材料得到可再生能源的前景进行了展望。重点从理论上介绍了一种新的化学合成思路以及生物能源在实际中的应用方法,指出从生物质转变为生物燃料的重点是从碳水化合物得到碳氢化合物。     

生物质能源转化技术与应用(Ⅰ)

生物质能源是唯一可再生、可替代化石能源转化成液态和气态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本文综述了我国年可获得生物质资源量达到3.14亿吨煤当量,其中秸秆和薪材分别占 54% 和 36%;现有180多亿吨林木生物质资源量、8~10亿吨可获得量和3亿吨可作为能源的利用量。生物质能转化利用的主要途径是:热化学高效转化利用的热解气化发电(供热、供气)、快速热解制备液体燃料和生物质气化合成液体燃料,以及生物化学转化技术等。同时,论述了目前已经进行的生物质研究开发技术和产业化利用进展。     

林业生物质热化学转化利用研究现状

生物质是唯一可转化成常规的固态、液态和气态燃料以及其它化工原料或产品的可再生碳资源.随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质资源以其可再生、资源丰富、分布广泛、CO₂零排放等优点日益成为国内外众多学者研究的热点.热化学高效转化利用技术的研究是生物质能源开发利用的最主要途径.作者对近年来国内外生物质热化学转化技术的最近研究进展进行综述,从我国实际情况出发,对生物质能源热化学转化的发展趋势进行预测,提出我国生物质能源研究开发利用的发展前景和建议.     

生物质能源转化技术与应用(Ⅱ) ——生物质压缩成型燃料生产技术和设备

生物质能源是唯一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要综述生物质成型燃料的种类、研究与开发利用进展状况。重点讨论了生物质成型燃料的生产技术和设备,并指出了目前存在的主要问题和今后的发展方向。     

开式吸收式热泵及在烟气余热回收中的应用

开式吸收式热泵具有结构简单、低品位热能驱动、省电等优点,推广利用该技术,对解决目前面临的城市热源不足及提高工业能源利用效率具有重要意义,但运行中存在设备腐蚀、不凝性气体等问题。本文总结了国内外开式吸收式热泵的研究进展,其应用领域涉及供暖、空调、制冷及工业生产,处理气流包括空气、燃烧后烟气,驱动热源包括太阳能、生物质锅炉、天然气锅炉及电厂锅炉等集中热源和分布式能源,结构形式多样化;简述了开式吸收式热泵在工业余热,特别是天然气锅炉烟气余热和湿法脱硫电厂饱和烟气潜热和水回收领域中的应用;分析了运行中出现的溶液腐蚀、不凝气气体及设备堵塞问题,并提出了解决方案。     

Performance analysis of integrated biomass gasification fuel cell (BGFC) and biomass gasification combined cycle (BGCC) systems

Biomass gasification processes are more commonly integrated to gas turbine based combined heat and power (CHP) generation systems. However, efficiency can be greatly enhanced by the use of more advanced power generation technology such as solid oxide fuel cells (SOFC). The key objective of this work is to develop systematic site-wide process integration strategies, based on detailed process simulation in Aspen Plus, in view to improve heat recovery including waste heat, energy efficiency and cleaner operation, of biomass gasification fuel cell (BGFC) systems. The BGFC system considers integration of the exhaust gas as a source of steam and unreacted fuel from the SOFC to the steam gasifier, utilising biomass volatilised gases and tars, which is separately carried out from the combustion of the remaining char of the biomass in the presence of depleted air from the SOFC. The high grade process heat is utilised into direct heating of the process streams, e.g. heating of the syngas feed to the SOFC after cooling, condensation and ultra-cleaning with the Rectisol^® process, using the hot product gas from the steam gasifier and heating of air to the SOFC using exhaust gas from the char combustor. The medium to low grade process heat is extracted into excess steam and hot water generation from the BGFC site. This study presents a comprehensive comparison of energetic and emission performances between BGFC and biomass gasification combined cycle (BGCC) systems, based on a 4th generation biomass waste resource, straws. The former integrated system provides as much as twice the power, than the latter. Furthermore, the performance of the integrated BGFC system is thoroughly analysed for a range of power generations, ～100–997 kW. Increasing power generation from a BGFC system decreases its power generation efficiency (69–63%), while increasing CHP generation efficiency (80–85%).     

生物质能源转化技术与应用(Ⅳ) ——生物质热解气化技术研究和应用

生物质能源是惟一可再生、可替代化石能源转换成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要对生物质的热解气化方式进行了介绍,着重介绍了生物质气化集中供气、供热、发电、合成液体燃料、制氢等技术方面的研究和应用现状,并指出了目前存在的主要问题,提出了我国在生物质气化领域的重点研究方向。     

生物质能源转化技术与应用(Ⅵ) ——生物质发电技术和设备

生物质能源是惟一的可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境污染问题的关注,生物质能替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质能源为主要原料,通过不同的途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要介绍了国内外生物质发电的技术和设备的发展状况,及一些国家对生物质发电的规划,重点介绍了目前主要的发电技术:直燃发电、气化发电和沼气发电。     

生物质能源转化技术与应用(Ⅶ) —— 植物原料水解制乙醇的技术与应用

生物质能源是惟一可再生,可替代化石能源转化气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要阐述了国内外纤维素生物质预处理的研究进展和酸水解工艺。并对一些工艺的优缺点进行了分析和比较,指出了纤维素生物质预处理和酸水解的研究方向。     

Nationwide energy supply chain analysis for hybrid feedstock processes with significant CO2 emissions reduction

Integrating diverse energy sources to produce cost‐competitive fuels requires efficient resource management. An optimization framework is proposed for a nationwide energy supply chain network using hybrid coal, biomass, and natural gas to liquids (CBGTL) facilities, which are individually optimized with simultaneous heat, power, and water integration using 162 distinct combinations of feedstock types, capacities, and carbon conversion levels. The model integrates the upstream and downstream operations of the facilities, incorporating the delivery of feedstocks, fuel products, electricity supply, water, and CO₂ sequestration, with their geographical distributions. Quantitative economic trade‐offs are established between supply chain configurations that (a) replace petroleum‐based fuels by 100%, 75%, and 50% and (b) utilize the current energy infrastructures. Results suggest that cost‐competitive fuels for the US transportation sector can be produced using domestically available coal, natural gas, and sustainably harvested biomass via an optimal network of CBGTL plants with significant GHG emissions reduction from petroleum‐based processes. © 2012 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2012     

Comparison of dual fluidized bed steam gasification of biomass with and without selective transport of CO2

A comparison of dual fluidized bed gasification of biomass with and without selective transport of CO₂ from the gasification to the combustion reactor is presented. The dual fluidized bed technology provides the necessary heat for steam gasification by circulating hot bed material that is heated in a separate fluidized bed reactor by combustion of residual biomass char. The hydrogen content in producer gas of gasifiers based on this concept is about 40 vol% (dry basis). Addition of carbonates to the bed material and adequate adjustment of operation temperatures in the reactors allow selective transport of CO₂ (absorption enhanced reforming—AER concept). Thus, hydrogen contents of up to 75 vol% (dry basis) can be achieved. Experimental data from a 120 kW_{Fuel input} pilot plant as well as thermodynamic data are used to determine the mass- and energy-balances. Carbon, hydrogen, oxygen, and energy balances for both concepts are presented and discussed.