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1、 焦油催化裂解的原理。尽管在生物质气化过程中采取各种措施控制焦油的产生，但实际 上气体中焦油的含量仍远远超出应用允许的程度，所以对气体中的焦油进行处理，是有 效利用燃气必不可少的过程，其中焦油的催化裂解是最有效、最先进的办法。以往简单 的水洗或过滤等办法，只是把焦油从气体中分离出来，然后作为废物排放，既浪费了焦 油本身的能量，又会产生大量的污染。而焦油热裂解却可把焦油分解为永久性气体，与 可燃气一起被利用。所以它既减少了焦油含量，又利用了焦油中的能量。但热裂解需要 很高的温度（1000-1200C），所以实现较困难。催化裂解利用催化剂的作用，把焦油裂解 的温度大大降低（约750 一 900C）
2、，并提高裂解的效率，使焦油在很短时间内裂解率达 99%以上。焦油的成分影响裂解的转化过程，但不管何种成分，裂解的最终产物与气化气体的成分 相似，所以焦油裂解对气化气体质量没有明显影响，只是数量有所增加。对大部分焦油 成分来说，水蒸气在裂解过程中有关键的作用，因为它能和某些焦油成分发生反应，生 成CO和H2等气体，既减少炭黑的产生，又提高可燃气的产量。 催化剂的特点及选择。生物质焦油催化裂解原理与石油的催化裂解相似，所以关于催 化剂的选用可从石油工业中得到启发。但由于焦油催化裂解的附加值小，其成本要求很 低才有实际意义.所以人们除利用石油工业的催化剂外，还大量研究了低成本的材料， 如石灰石，石英
3、砂和白云石等天然产物。o 焦油催化裂解的工艺条件。焦油催化裂解除要求合适的催化剂外，还必须有严格的工 艺条件口和其他催化过程一样，影响催化效果最重要因素有温度和接触时间，所以其工 艺条件也是根据这方面的要求来确定的。 实现催化裂解工艺要求的关键。对理想的白云石催化剂，裂解焦油的首要条件是足够 高的温度（800C以上），这一温度与流化床气化炉的运行温度相似。有关的实验表明，把 白云石直接加人流化床气化炉中对焦油有一定的控制效果，但并不能完全解决问题。这 主要是由于气化炉中焦油与催化剂的接触并不充分（因为焦油的产生主要在加料口位置， 但即使循环流化床，加料口以上的催化剂数量也不可能很多）。所以为了
4、达到预期效果， 气化和焦油裂解一般要求在两个分开的反应炉中进行，这就使实际应用出现下列难题。a气化炉出口气体的温度己降至600C左右，为了使裂解炉的温度维持在800C以上， 必须外加热源或使燃气部分燃烧（一般燃烧份额为5% 10%），这就使气化气体质量变 差，而且显热损失增加。b不管裂解炉采用固定床还是流化炉，气化气体中灰分或炭粒 都有可能引起裂解炉进口堵塞。所以裂解炉和气化炉之间需增加气固分离口装置，但不 能使气体温度下降太多，这就使系统更加复杂。C由于焦油裂解需独立的装置，而且由于高温的要求，裂解装置要连续进行（否则效率 太低），这就使催化裂解技术只适于较大型的气化系统，限制了该技术和适用性。所以应用焦油催化裂解的关键，就是针对不同的气化特点，设计不同的裂解炉，尽可能 降低裂解炉的能耗并提高系统热效率。（选自天盛秸秆气化炉处理焦油方法）评论：想法是不错的，但问题在于实施很难，因为从炉口处理的可燃气体伴有大量的灰尘运 行不长时间就会堵塞催化剂孔道。催化剂有不规则亚微米级和纳米级的孔径组成，焦油的大 分子链在催化剂适合的温度和停留的时间里被打断成小的分子链，也并不是说焦油与催化剂 接触就可以通过催化剂孔径出去，大分子链的焦油要与催化剂接触几次才能通过催化剂的孔 径。所以根据气体含有大量的灰尘的特征和催化剂的使用特征，工业化使用此方法很难。
气化炉处理焦油方法
