什么是烘焙法,它的用途是什么?
什么是生物质烘焙法?
烘焙法是一种热转化过程,它通过烘烤木材或任何其他生物质并将其转化为类似煤的物质,从而去除水分和其他挥发物,从而提高能量密度。这里使用的生物质主要是从森林中获得的木质纤维素生物质。烘焙法也称为轻度热解。
烘焙技术是由瑞典Bioendev公司开发的。这项技术主要减少了稻田的秸秆焚烧问题,并将生物质转化为生物煤,其燃料特性比原始生物质更好。通过这项技术,大约65%的生物质被转化为有用的生物燃料。
为了减少印度旁遮普邦和哈里亚纳邦等州主要面临的秸秆焚烧问题,Bioendev公司在莫哈利的国家农业食品生物技术研究所设立了一个试点分支机构,以评估该技术的可行性。
烘焙法中涉及的原理
首先,将稻草、草、锯末、木材生物质和其他未经处理的生物质干燥,然后转移到反应器中。之后,这种生物质通过在有限的氧气或无氧条件下在250-350°C的温度下加热进行烘焙。通常在较高温度下,烘焙后从反应器中释放出的焦油气体非常稀薄,它本身用于向反应器供热。
如果此热量不足,则通过燃烧室提供外部燃料供应。不到60分钟后,作为最终产品,形成了类似煤的颗粒,称为烘焙生物质。这些颗粒与煤炭一起主要被广泛用作钢铁和水泥行业的生物燃料。
烘焙法是如何工作的?
烘焙法过程包括以下步骤。
第一步,收集未加工的木片并储存起来,以便进一步用作生物燃料。
然后使用闭环带式干燥机干燥获得的木片。
这些木片进行实际的烘焙步骤,其中使用微波技术加热它们。这导致形成类似木炭的物质,称为烘焙木片。
获得的最终产品(烘焙木材)然后被研磨成颗粒,使其产生的能量比木材多10%。
生物煤的生产
烘焙法的目的——优势
烘焙法的优点包括:
烘焙过程的主要目的是从生物质中生产出类似天然煤的产品。
一磅烘焙木材提供的热值约为10000-11000 BTU,与煤炭几乎相同。
烘焙木材减少了二氧化碳排放,因为该过程是在受控环境中进行的。此外,在过程完成后不会释放太多颗粒物,因此减少了污染。
烘焙过程后未观察到生物污染。
这种烘焙生物质易于使用和储存,因为这些颗粒比煤炭更脆。由于造粒步骤,烘焙生物质易于储存和运输。
生物煤是由生物质烘焙产生的合成煤。
通过烘焙过程,烘焙生物质的能量含量提高了约30%,而损失仅为10%。
煤的缺点
一些缺点包括:
目前生物质的使用率仅约为2%,而煤炭的使用率更高。因此,煤炭被称为最大的空气污染物,它还会产生大量的废物,如灰烬、污泥和其他有毒物质。
生物质越低,能量含量越低。
较高的水分含量会导致较高的润湿性和较低的效率。
占用大量的体积,因此增加了运输成本。
较小的运输半径导致抗生物降解性。
烘焙产品的应用
烘焙法和热解法用于生产各种产品。
使用生物炭作为化石燃料可减少温室气体排放,在农业中则用作植物生长促进剂。
冶金工业中的生物焦是焦炭的生态替代品。这种通过烘焙获得的焦炭比焦炭更清洁。
烘焙木材产品与树脂混合,以开发用于外部设计的新的材料。
热解油是从热解过程获得的液体馏分,可以与轻质或重质燃料混合。这种生物油有助于提取宿主中有价值的化学物质。
结论
烘焙法是一种生物精炼过程,可将生物质转化为增值产品,例如生物煤,后者用作钢铁和水泥等许多行业的生物燃料。该方法包括在低氧或无氧条件下干燥、加热和分解木材生物质等,工作温度高达350°C。
因此,该过程也称为轻度热解。所得产品通常以其用途命名,并且这些产品大多以气态、液态或固态形式获得。通过该过程获得的生物煤或生物炭被用作生物燃料的替代品。
这些产品提供高能量密度,并在燃烧过程中减少温室气体排放。在农业中,这种生物炭被用作植物生长促进剂,因为它可以改善土壤的物理和化学特性。活性炭可用于净化水和空气,例如在家用净水器中。