生物质燃气的净化技术

三、生物质燃气的净化技术

1.生物质气化生产中的主要问题

从气化炉产出的燃气中含有焦油、灰分和水分，有待去除，否则影响燃气的使用，尤其是对焦油的去除。

（1）建气化站投资比较大。产出的燃气如果只供当地居民炊事用燃料，需用的生物质原料并不多；若用燃气作发电燃料和在北方冬季还要用它做采暖燃料，则耗用的生物质气化原料就比较多。基于以上两点原因，在确定建站地点时，最好选在经济条件比较好、气化所用原料产量比较丰富的村屯，如种植产业比较发达的平原地区。

（2）在我国北方地区，冬季寒冷而漫长，这就涉及储气、输气系统的防冻问题。送气管道要埋在冻土层以下。湿式储气罐难以正常越冬运行，这就需要选用合适的干式储气设施。目前，国内的气化站绝大多数使用的是湿式储气罐。

2.燃气中的灰分和水分的去除

（1）灰分的去除在气化炉反应过程中，大部分灰分由炉栅落人灰室，燃气中的灰尘经旋风分离器或袋式分离器被分离一部分，余下的细小灰尘将在处理焦油的过程中被除掉。将收集到的灰分作进一步处理，可加工成耐热、保温材料，或提取高纯度的二氧化硅，也可用作肥料。

图6-20为典型的旋风除尘器清除燃气中的灰尘示意图。由于容器内空间大，流速降低，加之灰尘与内壁的摩擦，较大的尘粒在重大力作用下落底。为了提高除尘效果，有的在旋风除尘器中放入机械加工产生的铁屑，经过一段时间，需更换或清洗铁屑。经旋风除尘器未除尽的细小的灰尘，在以后清除焦油和水分过程中，同时再得到继续清除。

图6-20　燃气的旋风除尘器除尘

（2）水分的清除主要采用汽水分离器进行水分清除，如在特制的容器中装有多个叶片，形成曲折的流道，让燃气流经容器过程中，多次冲击叶片，形成水滴，沿板流下。在输气管道上设集水井，将冷凝水及时取出。

3.燃气中焦油的去除

（1）喷淋法除焦油和灰尘图6-21为利用水喷淋的方法去除燃气中焦油和灰尘。为了提高去除效果，有的在容器中装入玉米芯填充物，它能起到过滤的效果。玉米芯应定期更换，并将其晒干，加入气化炉的原料中燃掉；同时也要防止用过水的二次污染。

图6-22是一种改进的喷淋法去除焦油和灰尘的示意图：燃气由颈管一侧吹入，雾化下流形成水滴，气、水充分混合，提高了清除焦油和灰尘的效果。

（2）鼓泡水浴法除焦油和灰尘这种方法如图6-23所示。实践表明，水中加一定量的氢氧化钠（NaOH），成为稀碱溶液，对去除燃气中的有机酸、焦油及其他有杂物有较好的效果。这种去杂的方法也要防止用过水的二次污染。

图6-21　喷淋法除焦油和灰尘示意图

图6-22　改进喷淋装置去除焦油和灰尘

图6-23　鼓泡水浴法脱除燃气中的焦油和灰尘

（3）干式过滤去除焦油和灰尘用干式过滤去除燃气中的焦油与灰尘的方式较多，如在容器内填放粉碎的玉米芯、木屑、谷壳或炭粒，让燃气从中穿过；或让燃气通过陶瓷过滤芯；内燃机用燃气作燃料时，燃气在进入汽缸前，让它通过汽车发动机用的纸质空气滤清器芯等。有的气化站在居民室内安装小型高效的过滤器，内装有吸附性很强的活性炭，进一步清除灶前的燃气中的焦油，收到了一定的效果，但是成本较高。这里还要强调指出，用过的过滤材料一定要烧掉（可作气化原料），防止污染环境。