生物質(zhì)流化床兩步氣化試驗及其能量和(火用)的研究.pdf

1、隨著化石燃料的日益減少以及在利用過程中對環(huán)境造成的巨大破壞，生物質(zhì)能的資源化利用受到越來越多的重視。其中生物質(zhì)氣化工藝是一種非常重要的生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化工藝，正在接受越來越多的關(guān)注。但目前生物質(zhì)氣化存在一些阻礙生物質(zhì)氣化技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的難題，如生物質(zhì)燃氣熱值偏低、焦油含量偏高等。因此，本文提出了生物質(zhì)流化床兩步氣化工藝。
　　生物質(zhì)流化床兩步氣化工藝將生物質(zhì)燃氣的生產(chǎn)過程分為相互耦合的燃燒和氣化兩個階段，氣化階段所需的熱量由燃燒階段

2、提供。煤的含碳量和灰熔點較高，燃燒時易在流化床反應(yīng)器底部形成高溫炭層，故能加速生物質(zhì)燃氣中的焦油裂解，使焦油的含量降低;燃燒和氣化階段分開進行，那么燃氣不會被N2稀釋，能獲得中熱值燃氣。
　　本文建立了上述所述的生物質(zhì)流化床兩步氣化熱態(tài)實驗研究裝置，以水蒸氣為氣化介質(zhì)，首先探討了操作參數(shù)對氣化特性的影響。結(jié)果表明:生物質(zhì)流化床兩步氣化工藝可長時間平穩(wěn)、安全和可靠的運行，能穩(wěn)定獲得富含H2和CO的中熱值燃氣，適合木屑，稻殼等多種生物

3、質(zhì)氣化。生物質(zhì)燃氣組分中H2和CO的含量隨溫度的升高而增加，組分H2含量的最大值對應(yīng)的生物質(zhì)是木屑，而CO含量的最大值對應(yīng)的生物質(zhì)則是稻殼;水蒸氣與生物質(zhì)質(zhì)量比(S/B)也是影響燃氣低位熱值和組分含量的重要參數(shù)。高的S/B值有利于燃氣低位熱值、組分H2和CH4含量的增加，但高的S/B值(＞1.59)是不利于合成氣含量的增加的。
　　在熱態(tài)實驗研究基礎(chǔ)上，對流化床氣化反應(yīng)器進行了火用和能量的分析，從（火用）和能量的角度探討操作參數(shù)對

4、氣化特性的影響。研究發(fā)現(xiàn):同一條件下，木屑和稻殼相比，木屑具有較高的合成氣（火用）值、燃氣（火用）值、合成氣能量值以及燃氣能量值;生物質(zhì)燃氣的主要組分對燃氣（火用）值的貢獻的順序是H2＞CO＞CH4＞CO2，組分H2、 CH4和CO的化學(xué)（火用）值均高于它們相應(yīng)的物理（火用）值，但組分CO2的化學(xué)（火用）值低于它相應(yīng)的物理（火用）值;合成氣及燃氣的物理（火用）值、化學(xué)（火用）值以及總的（火用）值和能量值均隨溫度和S/B的增加而增加。生物