余热锅炉|GGH换热器|废热锅炉|烟气余热回收器|高温换热器|ORC低温余热发电|全焊接板式换热器|气气换热器|脱硫脱硝
张全国 孔书轩 刘圣勇 杨群发 徐桂转 王素兰(河南农业大学可再生能源农业部重点开放实验室，河南 郑州 450002) 摘要：生物质秸秆燃气中的木焦油理化性质测试结果及其吸附和凝结特性的对比实验表明，生物质秸秆燃气的净化关键在于细小颗粒焦油尘的凝聚。据此，本文提出了快速冷凝悬浮净化的技术工艺，并研制出YN01型生物质燃气净化机，样机运行试验表明已克服了目前生物质秸秆燃气净化系统普遍存在的初投资大、设备复杂、净化效率低等缺点，有较高的实用价值和推广应用前景。
1前言 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源之一，在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14%。从环境的观点来看，开发生物质能有助于减轻温室效应，减轻酸雨酸雾、粉尘等全球性环境污染。生物质能高品位利用成为近年来可再生能源发展最迅速的技术之一。 生物质气化是生物质能高品位利用的一种主要转换技术，是将生物质原料在缺氧状态下燃烧和还原的能量转换过程，它可以将固态生物质原料转换成高品位的可燃气体。 但其热解气化过程中产生的焦油会对管道、灶具、燃气透平等造成堵塞、污染和腐蚀，因此须对所产的生物气进行适当的净化处理，但目前的生物气净化装置投资较大，净化效果不理想，使得净化系统运行寿命短，经济效益差，不宜推广应用。因此，生物质燃气的净化已成为制约生物质热解气化技术商业化推广的主要因素，是国内外生物质能科学领域所急待解决的重要课题。
目前，国内外对燃气中焦油尘的净化技术主要有湿式净化、干式净化和裂解净化这三种形式。 湿式净化系统主要是采用水洗涤的方法除去焦油和灰尘。这种净化系统一般是把两个或两个以上的水洗滤清器连接在一起对生物质燃气进行净化，系统成本较低，操作简单，生物质气化技术初期的净化系统一般都采用这种方式，但这种方式由于存在以下几个缺点而逐渐被淘汰：1．含焦油废水通常直接排放而造成水污染；2．大量焦油随水流失，造成能量的浪费；3．净化效果不好。 干式净化是为避免水污染问题且根据生物质燃气中所含杂质的特点，采用多级过滤的净化方法，如在固定床下吸式生物质气化机组中采用的两级旋风除尘器除尘、一级管式冷却器和箱式过滤器净化系统，这样不用水洗涤粗气中的尘粒和焦油，可避免对水和土壤的二次污染。但该净化系统去除焦油的效果不好，焦油的沉积严重。 裂解净化技术是将在气化中所产生的焦油利用某种方法使其裂解为可利用的一次性气体，其方法有热裂解、催化裂解、电裂解等，这种净化技术较好地回收利用了焦油所含的能量，净化率也比较高，但其工艺复杂，难以在我国农村利用推广。如催化裂解需要独立的装置，而且要求高温，裂解装置需要连续运行(否则效率太低)，这就限制了适用性，而且整个系统复杂，燃气出口温度较高。
我国生物质资源十分丰富，据统计，每年的秸秆产量7亿t左右。目前这些秸秆仅有50%被利用，其余大量的农作物秸秆在田间地头被直接焚烧，既造成了资源的浪费，污染了环境，并引发了一系列社会问题。因此，为推进生物质气化与集中供气技术的商业化，需尽快研制适合我国农村特点的小型低廉高效的净化装置。 2生物质燃气理化特性 2．1焦油性质的测试 测试所用的焦油取自河南省林州市五龙镇生物质秸秆气化站，气化原料为玉米芯。收集的试样是进入水封前管道中凝结而流出的焦油。 经实验分析，焦油试样的主要特性如下：