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制氢:生物质气化

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制氢:生物质气化

发布日期:2019-10-15 作者: 点击:

生物质气化是一种成熟的技术途径,它使用一个受控的过程,包括热量、蒸汽和氧气,将生物质转化为氢和其他产品,而不需要燃烧。由于不断增长的生物量可以从大气中去除二氧化碳,因此使用生物质气化炉的净碳排放量可以很低,特别是如果再加上长期的碳捕获、利用和储存。用于生物燃料的气化工厂机械设备正在建设和运营,可以为氢生产提供实践和经验教训。美国能源部(U.S. Department of Energy)预计,生物质气化将在近期内投入使用。


生物质颗粒是一种可再生的有机资源,包括农业作物残体(如玉米秸秆或麦秸)、森林残体、垃圾颗粒、能源专用作物(如柳枝稷或柳树)、有机城市固体废物和动物废物。这种可再生资源可以通过气化生产氢气和其他副产品。


气化是在高温(>700°C)下将有机或化石碳质材料转化为一氧化碳、氢气和二氧化碳的过程,不需要燃烧,只需控制氧气和/或蒸汽的量。然后一氧化碳与水发生反应,通过水煤气转换反应生成二氧化碳和更多的氢。吸附器或特殊的膜可以将氢气从这种气流中分离出来。


热解是生物质在缺氧条件下的气化过程。一般来说,生物质不像煤那么容易气化,而且它在气化炉排出的混合气体中产生其他碳氢化合物;当不使用氧气时尤其如此。因此,通常必须采取额外的步骤,在催化剂的作用下改造这些碳氢化合物,以生成一种由氢、一氧化碳和二氧化碳组成的清洁合成气混合物。然后,就像在制氢的气化过程中一样,转换反应步骤(用蒸汽)将一氧化碳转化为二氧化碳。产生的氢被分离和提纯。



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关键词:生物质气化,有机资源,有机城市固体废物

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