煤化學(xué)鏈氣化制氫系統(tǒng)氣化和焦燃燒特性研究.pdf

1、煤作為我國最主要的能源資源，大量使用的同時(shí)也造成極大的污染，因此必須提出新型的煤利用技術(shù)以提高利用效率及減少污染物排放。作為一種高效無污染的能源，氫氣在未來具有廣闊的發(fā)展前景。本文提出煤化學(xué)鏈氣化制氫系統(tǒng)，該系統(tǒng)氫氣產(chǎn)量和濃度高，且可實(shí)現(xiàn)污染物的近零排放，對緩解能源危機(jī)具有巨大吸引力。論文系統(tǒng)總結(jié)和分析了國內(nèi)外有關(guān)方面的研究進(jìn)展，結(jié)合所提系統(tǒng)的兩個(gè)反應(yīng)器的特點(diǎn)，主要從以下幾方面開展了研究：
　　 利用HSC Chemistry對

2、影響該系統(tǒng)氣化性能的各因素進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)溫度對氣化促進(jìn)作用不明顯，而H2O/C摩爾比的升高對制氫影響最大，CaO/C摩爾比一定程度上有利于制氫。對比了不同煤種氣化最佳工況下的制氫效率，在煤中的固定碳均完全反應(yīng)的理想情況下，煤階越高，單位重量煤進(jìn)行化學(xué)鏈氣化時(shí)，產(chǎn)生的氫氣的量和濃度就越高。在常壓下也可以得到較高的氣化效率。
　　 在管式爐上進(jìn)行了常壓氣化實(shí)驗(yàn)，利用煤氣分析儀對氣化氣成分進(jìn)行了檢測，得到：對于嶺南倉煙煤，CaO的增加

3、會促進(jìn)氣化反應(yīng)的進(jìn)行，增加氫氣的產(chǎn)量。當(dāng)CaO/C摩爾比在1.5左右時(shí)，氣化生成H2最多，之后繼續(xù)增加CaO會因?yàn)闇p少煤粉同水蒸汽的有效接觸面積而抑制反應(yīng)的進(jìn)行。低于800℃時(shí)，升溫會促進(jìn)熱解和氣化的進(jìn)行。高于此溫度，由于熱解基本完成和CaCO3形成被抑制，反而不利于氣化。揮發(fā)分和固定碳共同決定氣化氫氣的產(chǎn)量。同模擬相比，實(shí)驗(yàn)因受具體條件約束，H2產(chǎn)量較低。
　　 利用熱重對再生爐中的氣化焦的燃燒性能進(jìn)行了考察，通過比較TG/D