秸秆气化技术是比较经济的一种秸秆处理工艺,是农村农作物秸秆常用的一种处理方法。
秸秆气化基本原理及工艺
秸秆的气化技术就是秸秆被点燃时,供应少量空气并且采取措施控制反应过程,把C、H\O 等元素转变成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃气体,秸秆中的大部分能量都转移到气体中的能量转换过程。除秸秆外,还有稻壳、蔗渣、木屑、花生壳、玉米芯、树皮、刨花等固体废弃物,统称为生物质,都可作为气化的原料。
生物质作为气化原料,具有以下的优点:
1、挥发组分高。在比较低的温度(一般在350 ℃ 左右)一下就能迅速地释放出大约80%的挥发组分,剩余20 %左右的固体残留物。
2、炭的活性高。在800 ℃ 、2 MPa 及水蒸气存在下,生物质炭的气化反应迅速,经7min 后,有80%的炭被气化,剩余20 %的残留物。
3、硫含量低,大大降低了气体净化过程的投资。如在气化过程中添加催化剂也不会有催化剂中毒的问题。
4、灰分低。多数生物质燃料(稻壳除外)的灰分含量都在2%以下,这样,除灰过程可进一步简化。秸秆气化的工艺流程如图如下:
秸秆的压缩成型技术原理与工艺
秸秆质地疏松,能谙密度小,给贮存、运愉和使用都带来许多不便。秸秆的压缩成型技术对提高秸秆的综合利用有重要的意义。
秸秆以碳水化合物为主要成分,其中主要是纤维素、半纤维素和木质素。对秸秆进行加热时,由于木质素属非晶体,没有熔点但有软化点,当温度达到70 ~110 ℃ 时,木质素就塑化具有弹性,在140 ~270 ℃ 时则液化成粘结剂,此时,加以一定压力使其与纤维素紧密粘接,并与相邻秸秆颗粒互相胶接,待冷却后即可固化成型。因此,秸秆的加压成型就是对秸秆加热,以木质素为粘接剂,以纤维素、半纤维素为骨架,在一定的温度和压力下把碎散的秸秆制成所需规格的型体。
秸秆去掉皮后经加热挤压成型叮制得固体成型燃料。如在加工过程中加入营养元素可制得动物体饲料。成型燃料经过再加工可制碳。秸秆制作固体成型燃料的工艺流程。