生物质能的开发及利用探析

陈炎杰 邵元元

摘 要：生物质能属于新兴的绿色环保技术能源。在生物科技研发过程中，通过有效充分的利用，可以规范生物质能的操作形式。依据能源上可能存在的危机，需要及时采取必要的生物质能措施，注重能源发电、燃料乙醇制备处理等。结合大气环境中可能存在的污染因素，需要对生物质能进行开发应用，不断提升生物质能的综合有效利用率。注重人们综合收入和品质生活质量水平的提升，以改善生活环境为操作标准要求，不断加强生物质能的利用。从生物质能的发展入手，分析生物质能发电的形式，纤维素乙醇制剂的过程，确定纤维素制剂的配置方法。从转化方式、转化流程入手，分析如何提升热化学转化的流程。重点是对生物质进行化工技术的研究，通过实验现场应用以符合实际操作开发的标准要求。

关键词：生物质能;开发;利用

中图分类号：TK6 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2020）10-056-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.028

生物质能是一种自然分布的能量。与传统的能源相比，其属于可再生的、环保的新型能源。面对当今社会的快速发展，各类能源问题正困扰着人们。依据大量能源的实际情况，需要明确生活生产的建设需求，依据工业化发展形式，分析能源物质的变化。对于化石能源而言，其属于不可再生类资源。为了有效降低不可再生资源的使用比例，需要加强可再生资源的利用率。采用生物质能，正是有效解决能源问题，提升综合开发利用率的重要发展途径之一。

1 生物质能概述

生物质能（英文biomass），始于1934年的生物量研究中。通过韦伯词典中的介绍，参考1971年发表的《植物与土壤》一文，可以让人们逐步认识到生物质能的基本概念[1]。生物质能属于对生物本身进行质量能源光合作用的表现，是一种能源有机物质，其包含所有的动物、植物、微生物等其他会产生代谢的物质。其中，比较有代表性的是农作废物、林木剩余物质等。

生物质能是一种可再生的新型能源，具有环保价值，也是社会发展过程中最早使用的一种能源。在绿色植物的光合作用下，通过太阳能作用实现能源转化。这种转化是无污染的过程。相比传统的化石燃料，其具有循环利用等特点。

我国的生物资源较为丰富，可以满足全国能源的综合利用需求。农作物加工产品、秸秆、有机肥等均属于可再生的生物质能。通过生物质能的作用，可以实现生物质能到乙醇燃烧的规模拓展。生物质能可以形成燃料，拓展其发展的性能。2015年，国家开始重视使用生物质能。利用生物质能，生物发电达到1200万kw，农业生物质能燃烧发电为600万kw，垃圾焚烧发电达450万kw，沼气发电为50万kw，生物质能发电技术开始逐步成熟起来。面对生物质能液化技术的成熟，生物质能柴油也逐步发展起来，纤维燃料乙醇、二甲醚等均具有较大的未来发展空间。

2 生物质能发电工艺

2.1 生物质能发电形式

生物质能发电过程中，通過有效燃烧、气化、混合燃烧等形式，可以直接利用燃料发电，实现循环利用。煤混合发电过程中包含两种模式，直接混合燃烧发电模式和气化混合燃烧发电模式。在欧美发达国家，生物质能发电技术相对较为成熟，可以用于重要的供热、发电操作中[2]。

2.1.1 气化发电的操作形式

气化发电过程中，通过生物气化操作可以直接将生物质能气化处理。产生燃气后，依据燃料进行锅炉废气处理，产生蒸汽。然后，通过蒸汽驱动方式进行发电。生物质能气化后，需要进行除尘操作。通过燃气轮机的作用完成发电操作。根据第二步的操作进行净化，燃气送入内燃机内完成发电工作。

2.1.2 沼气发电过程

沼气发电过程中，需要根据农作物的厌氧条件实施发酵处理，然后产生沼气，驱动沼气完成发电机的配组发电过程。目前，常见的、性价比较高的方式是沼气发电机组产品，如小型沼气发电机配置可以满足农户家庭的使用需求。

2.2 生物质能发电的受限因素

农业发展过程中，生物质能的综合资源较为广泛。根据相关统计显示，2012年我国的废弃物质能源量可以折算成16亿t的标准煤。通过收集、利用的不同渠道，收集能源的方式各不相同，在实际的生活燃料处理过程中也存在不同。依据原始材料的情况，需要调整密集度、交通便利性等条件，重视不同地区的不同收集过程，对于特殊地区可以采取就地堆放或燃烧的方式。根据秸秆发电的原始材料情况，分析对于生物质能发电造成的大规模影响情况[1]。

3 纤维液化燃料处理

小麦、玉米等农作物，甘蔗、甜菜等非粮食作物均可以作为生物燃料乙醇的原料。按照实际的发酵操作标准和镇流制作过程，需要通过脱水处理对不同形式进行变形处理，构建变形燃料乙醇，按照含糖、含淀粉的农作物进行获取处理。随着人口的增长，实际使用粮食作物的获取方式发生转变。需要通过燃料乙醇等方式，打破传统生物质能代替燃料乙醇的标准。充分利用秸秆纤维等综合生物燃料，实现对燃料乙醇作用的拓展与提升。

3.1 纤维素乙醇操作方式

乙醇属于无色、具有特殊香味、易挥发的常温液体。乙醇通过碳元素、氢元素、氧元素构建有机化合物。借助乙醇内各元素之间的相互作用，可以通过物理性质、化学性质实现相互融合。在混合燃料的过程中，需要添加乙醇防爆性能等功用。注意混合燃料的标准高值水平，按照合理的检测方式准确判断乙醇的汽油尾气量。对于一氧化碳、碳氢化合物等分别减量，控制在50%和30%以内。保证无二氧化碳排放，降低汽车尾气可能造成的污染因素。

3.2 纤维素乙醇处理

根据纤维素类物质选配乙醇，确定相关酶制剂的生物转化过程。按照高温纤维化的裂变过程，分析化学生物转化的具体途径。在生物转化过程中，通过天然的纤维化、半纤维、木质素操作，确定三者之间可能存在的复杂性因素。从结构组成分布入手，判断可能导致无法降解的原因。按照生物转化方式制取乙醇，确定原料的预处理方式。通过水解可以获取小分子糖增加微生物发酵处理，然后再析出乙醇完成剩余回收处理过程。在生物预处理过程中，需要降解木质素、半纤维素、褐腐菌、木质素等。

木质纤维素操作过程中，以小分子微生物状态，通过微生物、乙醇、水、副产物等的混合处理获取乙醇。后期再经过蒸馏单元操作实现乙醇的脱水处理，获取无水乙醇。生物水解过程中，需要对燃料乙醇进行重点处理。水解过程中，通过酸化、水解酶处理实现二次水解。在使用酶水解过程中，其实际的成本较高。使用提纯、燃烧操作的工艺价格复杂，但相比使用乙醇，耗费的资金较低。用秸秆可以解决能源的转化处理。

3.3 热化学转化处理

热化学转化处理过程中，需要在高温状态下对木质纤维进行裂化分解处理，获取混合气。加入化学催化剂后，在有效的生物化学途径中获取燃料乙醇。通过控制热解过程，将纤维素物质有效转化成高浓度的裂解内醚糖液，通过纤维素类方式转化为高浓缩裂变[2]。

4 生物质能在化工产业的应用

木质素在造纸工序操作中没有进行充分的利用，依据对环境可能造成的污染情况，需要调整污水排放的操作过程，注重通过化学手段对木质素进行变废为宝处理。木质素的基础纳米材料中，通过有效的农产品方式可以获取更多的副产品，加工剩余量可以作为燃料、饲料。根据实际间隔间的综合测定标准，按照密度间隔溶液实施合理的流变水平分析，确定悬浮稳定性能操作标准要求，保证密度控制在1.4g/cmm³至1.8g/cmm³之间。

5 现场操作应用

驱动油制剂需要按照固定化井质量标准，调整前后推动的质量优化实施方案，通过三开钻井深入方式调整确定靶向位置。需要根据靶向位置点确定3 000m的长度，2 800m的深度。通过调整钻井液化的类型，确定油的基础钻液标准。

在实际设计驱动油分离操作过程中，需要调整密度标准为1.4g/cmm³，占比空间为1 200高度，疏密接触时间为10min。按照井的固化施工情况，隔离液化和水泥的返出量，通过水泥浆液的显效情况确定井深。根据固定井的质量测定进行解释说明，确定优质分段断裂的过程[3]。从趋向隔离标准内容入手，分析净化井壁的过程，保证界面剂强效性。

6 例证分析

如首创杞县生物质能热电联产项目、首创鲁山生物质能热电联产项目中，通过对各设备制作过程中的各工序进行质量管控及进度监控，及时发现质量缺陷及进度偏差，回到正常轨道，达到预期效果，满足现场需求。提升了生物制造工业操作的环保价值，满足生物质能的发展基础和建设需求管理办法，具有良好的推广价值意义。

7 結语

综上所述，生物质能在开发实施操作过程中，通过必要的开发模式采集和技术应用，可以准确实现传统技术材料模式的转变。注重新型生物质能功能的应用，依据现有阶段操作布局，分析未来的发展前景和发展趋势。结合当下生物工艺的工作流程和制作标准，从环保平台操作优势出发，分析确定符合生物质能的操作标准。注重加强生物质能的开发和利用，从科学、绿色、环保的技术角度，分析如何提升生物质能的操作实施标准，以准确的思路满足生物质能的操作建设需求，以更好地进行发展利用。制定符合当下安全规范的管控实施标准，从生物质能的角度提高材料分配的有效性，以准确的操作模式、精准的化工采集过程，分析确定符合生物质能开发的标准，以准确的化工产业研发流程为基础，加深生物质能优化，建立完备的生物质能管理方式。

参考文献

[1] 冉昊，马禹婷.探究生物质和生物质能的开发利用[J].低碳世界，2019，9（07）：91-92.

[2] 赵晓辉，王博.我国生物质能利用现状与发展前景[J].西部皮革，2018，40（08）：106-107.

[3] 刘运权，王夺.福建生物质能源产业的发展思路与对策[J].能源与环境，2011，30（04）：5-7，10.