生物質熱解氣化工藝及應用
生物質氣化有多種形式。如果按氣化介質分，可分為使用氣化介質和不使用氣化介質，其中使用氣化介質的技術又分為干餾氣化、空氣氣化、氧氣氣化等。目前應用廣泛的是空氣氣化。如果按產氣的用途來分，可分為生物質氣化供氣技術、供熱技術、發電技術和合成化學品技術等。目前各種技術的實際應用都在進行，生物質氣化供氣技術由于技術起點低，投資少適合我國農村大力發展。
空氣氣化技術直接以空氣為氣化劑，氣化效率高，是目前應用廣泛，也是所有氣化技術中簡單、經濟的一種。富氧氣化使用富氧氣體作為氣化劑，反應溫度高，反應速度快，可得到焦油含量低，但成本高。水蒸氣氣化是一水蒸氣作為氣化劑，燃氣質量好，氫氣含量高，產生的也是中熱值氣。氫氣氣化是由氫氣同碳及水發生反應生成大量的甲烷的過程，其反應條件苛刻，需要在高溫高壓且具有氫源的條件下進行，可產生熱值為22260-26040kjm3之間的高熱值氣。干餾氣化不使用氣化介質，產生固定碳、焦油與可燃氣。
氣化爐是生物質氣化系統中的核心設備，生物質在氣化爐內進行氣化反應，生成可燃氣。生物質氣化爐可分為固定床氣化爐和流化床氣化爐兩種類型，而固定床氣化爐和流化床氣化爐又都是多種不同形式的，如圖所示。
固定床氣化爐分為下吸式氣化爐、橫吸式氣化爐和開心式氣化爐。
在下吸式氣化爐中，氣流是向下流動的，通過爐柵進入外腔。原料由上部加入，依靠重力下落。經過干燥區后水分蒸發，在裂解區分解出的二氧化碳、一氧化碳、氫氣、焦油等熱氣流向下流經氣化區。在氣化區發生氧化還原反應。同時由于氧化區的溫度高，焦油在通過該區時發生裂解，變為可燃氣體。
爐內運行溫度在400~1200℃左右，燃氣從反應層下部吸出，灰渣從底部排出。下吸式固定床氣化工作溫度，生產的氣體成分相對穩定；可燃氣中焦油含量較少。但可燃氣中灰分含量較多，出爐可燃氣溫度高，爐內熱效率低。
在上吸式氣化爐的氣流流動方向與物料運行方向相反。物料由氣化爐頂部加入，氣化劑由爐底進入氣化爐，產出的燃氣通過氣化爐內的各個反應區，從氣化爐上部排出。向下流動的生物質原料被向上流動的熱氣體烘干脫去水分，干生物質進去裂解區后得到更多的熱量，發生裂解反應。
產生的炭進入還原區，與氧化區產生的熱氣體發生還原反應，生產一氧化碳和氫氣等可燃氣體。上吸式氣化爐生產的可燃氣直接作為鍋爐或加熱爐的燃料氣或向系統提供工藝熱源。該種爐型主要應用于歐洲和東南亞國家。上吸式氣化爐有一個突出的缺點，就是在裂解區生成的焦油沒有通過氣化區而直接混入可燃氣體排出，這樣產出的氣體中焦油含量高，且不易凈化。
開心式固定床氣化爐的結構與氣化原理與下吸式固定床氣化爐相類似，是下吸式氣化爐的一種特別形式。開心式固定床氣化爐時我國研制出的，主要用于稻殼氣化，已投入商業運行多年。
生物質流化床氣化的研究起步比較晚。
流化床氣化在吹入的氣化劑作用下，物料顆粒、砂子、氣化介質充分接觸，受熱均勻，在爐內呈“沸騰”狀態，因此又叫沸騰床，反應溫度一般為750~850℃。流化床氣化爐有一個熱砂床，生物質的燃燒和氣化反應都在熱砂床上進行。
氣化反應隨度快，產氣率高。與固定床相比，流化床沒有爐柵，一個簡單的流化床由燃燒室、布風板組成，氣化劑通過布風板進入流化床反應器中。按氣化器結構和氣化過程，可將流化床分為鼓泡流化床和循環流化床。流化床氣化反應速度快，產氣量大，燃氣熱值高焦油含量低，是唯一在恒溫床上反應的氣化爐，原料適應性廣，可大規模利用。
但可燃氣中灰分含量較多，結構比較復雜。按氣化爐結構和氣化過程可將流化床氣化爐分為單床氣化爐、雙床氣化爐、循環流化床氣化爐及攜帶床氣化爐四種類型。
生物質氣化技術的多樣性決定了其應用類別的多樣性不同的氣化爐，不同的工藝最終的用途都不用；同一氣化設備選用不同的物料，不同的工藝最終用途也不同。因此不同地區，不同條件，選用不同的氣化設備。生物質氣化技術的基本應用方式主要有四個方面，即用于供熱、用于發電、用于供氣、用于化學品合成。
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