生物质制氢

生物质制气介绍

我公司开发的立式生物质制气系统是一种将生物质转化为高热值的生物质可燃气的设备，其核心原理是通过高温蒸汽作为气化剂，在无氧环境下进行气化反应，生成生物质可燃气体（主要是氢气、一氧化碳、甲烷等）。

整套系统由余热锅炉、加热器、小型气化供热设备、生物质气化炉、除焦油捕滴除尘装置、控制系统（包括流量仪表、气体分析仪，可实时了解可燃气的在线状态、输出流量和成分含量）。

一、生物质气化炉的工作原理

   1、生物质原料：生物质原料（如木屑、秸秆、农业废弃物等）被送入气化炉。生物质原料要求水分＜15%，物料大小要求长度＜50mm，宽度＜30mm，厚度＜10mm，或者碎状10-50mm。

   2、无氧气化：在无氧环境下，生物质通过高温分解，生成以氢气为主的生物质气（主要是氢气、一氧化碳、甲烷等），其中氢气含量高达50%。

  二、气化反应

   在高温条件下，生物质发生以下主要反应：

   1、水煤气反应：  

      C + H₂O   CO + H₂ 

     这是生成一氧化碳和氢气的主要反应。

   2、水煤气变换反应：  

     CO + H₂O   CO₂ + H₂   

     该反应进一步增加氢气产量，同时降低一氧化碳含量。

   3、甲烷化反应：  

      CO + 3H₂   CH₄ + H₂O   

     该反应会消耗部分氢气，但生成的甲烷也是高热值气体。

4、热解反应：

          生物质    气体+焦油+炭

          生物质在高温下分解，生产气体、焦油和固体炭

5、焦油裂解反应

          焦油+ H₂O   CO+ H₂ +其他气体

          高温蒸汽促进焦油裂解，生成更多可燃气体。

四、生物质可燃气体处理

   1、除焦油捕滴除尘：从气化炉输出的高温气体经过电捕焦油、捕滴器、除尘器去除其中的焦油、灰尘等杂质。

   2、降温输出：冷却后的气体温度降低，便于后续储存或使用。

五、生物质气含量与热值

  1、由于蒸汽作为气化剂，气化反应生成的混合燃气主要包含一氧化碳、甲烷等可燃成分，其中氢气含量较高，因此整体热值较高。

  2、混合燃气中的氢气含量通常在40%-60%之间，具体取决于生物质原料和气化条件。

六、系统优点

   1、高效产气：通过高温蒸汽气化，生物质气体热值高。

   2、无氧环境：避免了燃烧产生的二氧化碳排放，更环保。

   3、高热值气体：生成的气体可用于发电、供热或作为化工原料。

七、应用领域

   1、清洁能源：氢气可作为清洁燃料用于燃料电池或工业领域。

   2、合成气制备：合成气（氢气与一氧化碳的混合物）可用于合成甲醇、氨等化工产品。

   3、废弃物利用：将农业废弃物、林业废弃物等转化为高附加值能源，实现资源的高效利用。