生物气化合成燃料关键技术获突破

中国科学院广州能源所通过引进意大利先进的生物质富氧气化技术，完成了生物质气化系统和燃气净化系统的优化设计，目前已经建成生物质气化合成燃料中试示范系统。这标志着我国在生物气化合成燃料关键技术方面取得新进展。广州能源所生物质气化合成燃料中试示范系统项目在生物质富氧气化技术、粗合成催化重净化与组分调变技术与装置、生物合成气的...     

生物质气化模型的流程模拟

生物质能是一种重要的可再生能源。通过Aspen Plus软件平台,建立生物质气化反应器模型,对生物质气化过程进行模拟计算,探讨了不同反应条件,包括气化温度、压力以及水蒸气与生物质质量配比（S/B）对气化产物成分的影响。计算结果表明,采用生物质蒸汽气化技术可获得体积分数为60%以上的富氢燃料气,且增大水蒸气与生物质质量配比有利于氢气产率的提高。     

生物质空气-水蒸气催化气化制氢技术

生物质气化技术已在国内外得到广泛的开发和运用,但由于燃气品质较差,焦油较多,限制了生物质气化气的进一步利用。利用生物质制氢可以实现二氧化碳归零排放,从根本上解决化石能源消耗带来的温室效应问题,已引起世界各国研究者的普遍兴趣。本文介绍了生物质催化气化制氢概况,讨论了在气化过程中发生的主要化学反应以及影响可燃气中氢气含量的主要因素,进而给出了生物质催化气化制氢的典型流程。     

生物质低温气化催化剂的研究发展

物质气化技术已在国内外得到广泛的开发和运用,但由于燃气品位较差,焦油较多,限制了生物质气化气的进一步利用.近年来生物质的低温气化催化裂解已引起了国内外的广泛关注.分析了目前使用的各种催化剂对减少生物质气化焦油的生成和改进燃料气品质的作用结果,提出了进一步的研究方向.     

结构参数和操作参数对生物质气化制氢技术的影响

生物质气化制氢技术不仅是一种清洁能源技术,而且有助于缓解我国能源压力,优化能源结构。介绍并对比了生物质制氢的主要方法,包括生物法和热化学法制氢技术。热化学法制氢技术的工业化发展较受关注,主要包括气化法、热解法和超临界转化法,其中气化法因产氢量高、废弃物少和工艺要求较易实现等优点,成为目前热化学法制氢的主要方法。阐述了生物质气化过程的基本原理,分别从结构参数(物料特性、气化剂、气化炉种类、催化剂)和操作参数(反应温度、当量比、水蒸气配气比)系统地分析了影响生物质气化过程的主要影响因素及其变化规律,指出应从优化结构参数和操作参数上促进生物质气化制氢技术的发展。     

生物质气化制富氢合成气的研究进展

生物质气化制取富氢合成气因其原料的清洁可再生性、产物应用方式的多样性被认为是最具发展前景的制氢方式之一。催化剂对调控生物质气化产物组成及焦油的裂解具有重要作用。本文综述了化石能源制氢、水分解制氢和生物质制氢方法,分析了生物质气化制氢的优势和局限性,以及存在的问题;重点介绍了生物质气化制氢的影响因素(气化剂、反应温度和催化剂)和用于生物质气化的主要催化剂种类(镍基、白云石和碱及碱土金属催化剂)及其特点,分析国内外生物质气化制取富氢合成气和催化剂的研究现状,探讨了催化气化制取富氢合成气的发展前景,提出有待解决的问题和研究方向。     

生物质水蒸气气化制取富氢合成气及其应用的研究进展

生物质水蒸气气化是有效的热化学转化手段,可将原材料转化为富氢合成气,气体应用更加广泛,有替代化石能源制氢的潜在价值。不同的生物质资源气化和产氢能力存在差异,物料的选择对气化制取富氢合成气至关重要,而调整气化操作参数包括反应温度、水蒸气加入量、催化剂和吸收剂等可进一步优化合成气质量,提升氢气含量。本文首先综述了不同操作条件对生物质水蒸气气化制取富氢合成气的影响。其次,介绍了生物质炭气化制取富氢合成气的研究现状,炭气化可制得高品质的富氢合成气,但过程受动力学限制,需要加入催化剂以提升炭气化速率。文中还简述了以钾盐为催化剂时的催化机理,并展望了富氢合成气的应用,包括制备高纯氢应用于燃料电池和制备合成天然气。     

生物质制液态燃料新方法产率高

近日,中国科学技术大学傅尧教授课题组提出了一种生物质转化的新策略,使液态燃料产出率达到传统方法的两倍。该课题组基于前期生物质糖类化合物催化转化为液态燃料的系列工作和新型催化剂的研究经验,提出了利用甲醛聚糖反应衔接生物质气化和糖类水相重整过程(APP)的新策略。该策略所产生的液态燃料数量是生物质气化-费托途径的两倍,能量     

国外生物质催化气化催化剂的研究进展

生物质气化技术已在国内外得到了广泛的开发和运用,但由于合成气中焦油含量较高,影响了合成气的品质,限制了生物质气化技术的应用。在生物质气化过程中应用催化剂可以有效的降低焦油的含量,调整合成气组成。对国外生物质催化气化催化剂的研究进展进行了综述,并提出了我国生物质催化气化技术的研究方向。     

信息集锦

生物质制液态燃料新方法产率高近日,中国科学技术大学傅尧教授课题组提出了一种生物质转化的新策略,使液态燃料产出率达到传统方法的2倍。该课题组基于前期生物质糖类化合物催化转化为液态燃料的系列工作和新型催化剂的研究经验,提出了利用甲醛聚糖反应衔接生物质气化和糖类水相重整过程(APP)的新策略。     

生物质热解和气化制取富氢气体的研究现状

随着世界能源和环境问题的发展,洁净的氢能源成为备受关注的新能源。目前,生物质热化学法作为制取富氢气体的有效方法而被广泛研究。本文系统地介绍了国内外通过生物质热解和气化制取富氢气体的研究现状,包括热解气化工艺、物料特性、热源类型、反应条件、气化剂及催化剂等对制取富氢气体的影响。重点介绍了不同类型催化剂在生物质热解和气化反应中的应用,以及催化剂在制取富氢气体方面的优势及其作用机理。提出生物质热解和气化制取富氢气体所面临的主要问题是寻求既高效又寿命长的新型或混合型催化剂,或者从工艺、反应器的改进入手,改善催化剂的催化环境,从而解决其失效问题。     

超临界水中湿生物质催化气化制氢研究评述

超临界水中湿生物质催化气化制氢 ,将能量密度小但可再生的生物质能转变为高能密度且既可贮存又可运输的清洁能源氢能 ,具有全程良性循环的特征 ,因此具有良好的经济前景和环保优势 .本文对国内外超临界水中生物质催化气化及相关研究进展进行了综合评述 ,并分析了超临界水环境中生物质催化气化制取富氢气体的主要影响因素 ,提出进一步研究的方向     

高炉渣余热回收协同转化生物质制氢

高炉渣是钢铁生产过程的主要副产品,是一种多元金属熔体,具有大量显热并能促进焦油及甲烷等低分子碳氢化合物的催化转化。鉴于此本文提出通过干法离心粒化技术将液态炉渣制备成液-固过渡态的高温炉渣颗粒,作为生物质气化热载体,利用炉渣中多种金属矿物对大分子的解构、断键和分解的催化作用,提高气化反应的选择性,实现对炉渣显热的回收和转换,将低品位的液态炉渣余热转换成高品位的氢能。通过气化实验,对影响气化产物分布及气体组成的主要因素进行考察,结果表明：高炉渣在促进焦油分解和碳氢化合物重整方面表现出良好的催化性能,增加热载体炉渣颗粒温度,减小颗粒粒径能够减小炉渣表面积炭,降低气化产物中焦油产率和提升富氢气体品质,在最佳工况下（选用粒径小于2 mm,温度为1200℃的高炉渣颗粒作为热载体）,气化产物中焦油含量仅为2.52%,气体产率达到1.65 m³·kg^-1,富氢气体中H₂含量可达53.22%。     

Investigation of thermochemical conversion of biomass in supercritical water using a batch reactor

This study focused on gasification of biomass and a biomass model compound. Data are presented that show the presence of supercritical water enhances gasification efficiency, as it participates as both a solvent and a reactant. It is established that biomass gasification efficiencies are in the same range for all types of biomass. The thermodynamic changes of state are functions of elemental composition, not biomass species. The oxidation state of carbon atom of biomass is a key variable in determining the changes in enthalpy during both conventional combustion and supercritical water gasification. The oxidation state of the feed (together with the reaction conditions that influence the degree to which water participates as a reactant) also determines the vapor product composition.Decomposition reactions to vapor products are rapid and complete at high temperature (?550 °C), catalytic mediation is not required. Temperature and residence time are important operating parameters for SCW gasification. Less important are the pressure of gasification (in the range of 40-67 MPa) and the presence of catalyst. The vapor yield, gas composition, the carbon and hydrogen balance of SCW gasification are functions of gasification temperature, residence time and biomass load (concentration).     

Biomass-derived hydrogen from an air-blown gasifier

The goal of this research is to produce high concentrations of hydrogen from gasification of biomass. Air-blown gasification of biomass in fluidized bed reactors produces relatively low concentrations of hydrogen (about 8 vol.%). Steam reforming of tars and light hydrocarbons and reacting steam with carbon monoxide via the water–gas shift reaction can increase hydrogen content in the producer gas to almost 30 vol.%. In these experiments, the temperature, space velocity, and steam/gas ratio were varied to determine the effect of these variables on hydrogen production. Characterization of the catalysts by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and BET analysis was also performed. These analyses showed that coke and small quantities of sulfur and chlorine deposited on the catalysts, although catalytic deactivation was not evident during the tests.     

生物质热转换制氢的研究进展

氢气是一种理想的洁净能源。从能源角度和环境角度考虑,发展生物质制氢技术都具有重要的意义。生物质制氢技术主要包括热化学法和生物法,其中热化学法主要是将生物质气化或液化,再进行重整和水蒸气变换反应,获得氢气。本文综述了生物质热化学转化(包括气化、超临界水气化、热裂解等)制氢技术的研究进展,并对典型的制氢技术作了评述和展望。     

生物质气化技术及焦油裂解催化剂的研究进展

本文综述了国内外研究机构在生物质气化技术方面的研究进展,主要是对不同于传统气化炉结构的优化设计和对焦油催化裂解所用的催化剂的研究进行了评述,最后指出了进一步的研究与发展方向:如生物质气化反应器的模拟;焦油催化裂解反应机理的研究和动力学模型的建立。