生物質(zhì)的物理轉(zhuǎn)變主要是指生物質(zhì)致密成型,是生物質(zhì)能利用技術(shù)的一個(gè)重要方面。所謂生物質(zhì)致密成型就是將生物質(zhì)粉碎至一定的粒度,在一定條件下,擠壓成一定形狀。其粘接力主要是靠擠壓過程所產(chǎn)生的熱量,使得生物質(zhì)中木質(zhì)素產(chǎn)生塑化粘接,或?yàn)榱私档推涑尚蜅l件而添加一定量的粘結(jié)劑。成型物可進(jìn)一步碳化制成木碳,也可作為其化學(xué)轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)。生物質(zhì)致密成型解決了生物質(zhì)形狀各異、堆積密度小且較松散、運(yùn)輸和貯存使用不方便的問題,提高了生物質(zhì)的使用效率與使用范圍。
生物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)變主要包括直接燃燒、液化、氣化、熱解四個(gè)方面。
(1)生物質(zhì)直接燃燒是生物質(zhì)能最早被利用的傳統(tǒng)方法,就是將生物質(zhì)直接作為燃料燃燒轉(zhuǎn)換成能量的過程。燃燒過程所產(chǎn)生的能量可用于發(fā)電或供熱。生物質(zhì)直接作為燃料燃燒具有許多優(yōu)點(diǎn):①資源化,使生物質(zhì)真正成為能源,而不是產(chǎn)生能源產(chǎn)品替代物的原料;②減量化,減少了生物質(zhì)利用后剩余物的量;③無害化,直接燃燒生物質(zhì)不會(huì)造成環(huán)境問題,真正達(dá)到了能源利用的無害化,比如農(nóng)林廢棄物可以經(jīng)過秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制成生物質(zhì)顆粒燃料。
(2)生物質(zhì)液化液化是指通過化學(xué)生物方式將生物質(zhì)轉(zhuǎn)變成液體產(chǎn)品的過程。液化技術(shù)主要有直接液化和間接液化兩類。直接液化就是在較高的壓力下液化,故又稱高壓液化,可作為汽車用燃料或進(jìn)一步分離加工成化工產(chǎn)品。間接液化就是把生物質(zhì)氣化后,再進(jìn)一步合成為液體產(chǎn)品,或采用水解法把生物質(zhì)中的纖維素、半纖維素轉(zhuǎn)化為多糖,然后再用生物技術(shù)發(fā)酵成酒精。生物質(zhì)液化可以制取甲酵、乙醇、液化油等產(chǎn)品。
(3)生物質(zhì)氣化生物質(zhì)氣化是在高溫下部分氧化的轉(zhuǎn)化過程。該過程是直接向生物質(zhì)通入氣化劑(空氣、氧氣或水蒸汽),生物質(zhì)在缺氧的條件下轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿涌扇細(xì)怏w的過程。所用氣化劑不同,得到的氣體燃料也不同。目前應(yīng)用最廣的是用空氣作為氣化劑,產(chǎn)生的可燃?xì)怏w主要用于居民烹調(diào)、鍋爐燃料和發(fā)電。通過生物質(zhì)氣化得到的可燃?xì)猓蛇M(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榧状蓟蛱釤挼玫綒錃狻?br /> (4)生物質(zhì)熱解 生物質(zhì)在隔絕或少量供給氧氣的條件下加熱分解的過程,通常稱之力熱解。熱解就是利用熱能切斷生物質(zhì)大分子鍵,使之轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)的過程。熱解優(yōu)于水解在于生物質(zhì)中的碳?xì)浠衔锒伎梢赞D(zhuǎn)變?yōu)槟茉葱问剑膺^程中木質(zhì)素未發(fā)生反應(yīng)。這種熱解過程可以得到產(chǎn)品有氣體、液體、固體。其比例根據(jù)不同的工藝條件而發(fā)生變化。由于液體產(chǎn)品容易運(yùn)輸和貯存,所以最近國內(nèi)外開發(fā)了快速熱解技術(shù),即瞬時(shí)裂解,制取液體燃料油,液化油得率以干物質(zhì)計(jì)可達(dá)70%以上。
生物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)變主要是通過發(fā)酵或水解發(fā)酵工藝來制取甲烷氣和乙醇等化工產(chǎn)品以及氫氣等清潔能源的轉(zhuǎn)變過程。



