固定床棉稈生物質炭-氣聯產實驗研究.pdf

1、當今，世界能源消費主要為煤、石油、天然氣等不可再生能源。不可再生能源的過度開發(fā)和利用，不僅造成了能源危機，更使世界環(huán)境污染問題日益嚴重。故可再生能源的開發(fā)和利用必將成為全球能源消耗的必然發(fā)展趨勢。
　　本文研究的固定床生物質炭-氣聯產系統(tǒng)，是針對無污染、可再生、原料儲量多的生物質能源開發(fā)利用的生產工藝系統(tǒng)。其基本原理是通過內筒氣化爐產出燃氣的自燃放熱完成外筒物料炭化過程。這不僅降低供應炭化室炭化的能量消耗而且系統(tǒng)產物如固體炭、可燃

2、氣及液態(tài)生物質油等還可被二次利用。本課題以河北地區(qū)壓縮棉稈為實驗原料，改進優(yōu)化現有的炭-氣聯產系統(tǒng)結構，提高氣化爐供應外筒炭化室完成炭化反應燃氣的質量，以提高系統(tǒng)產炭品質。其主要研究內容和結果如下：
　?。?）改進優(yōu)化現有的生物質炭-氣聯產系統(tǒng)中的氣化爐和炭化爐內部結構。
　?。?）利用SK2-2-10電阻爐對物料在不同熱解炭化終溫下進行炭化實驗研究并得出最佳炭化溫度為450℃，得炭率為40.4％，并根據最佳炭化溫度450℃

3、下不同加熱速率下的產炭成分分析、元素成分分析及產炭熱值分析得出，加熱速率與炭化產炭品質無關。
　　（3）在氣化實驗部分，ER由0.2增大至0.5時，氣化前期加熱速率由24℃/min升高至39℃/min，氣化時間由70min降至50min；產氣中可燃成分CO、H2體積濃度分別由14.98%和9.69%降至11.8%和7.7%，CH4體積濃度基本沒變，不可燃成分N2和CO2體積濃度分別由55.87%和14.54%上升至59.37%和1

4、8.76%，產氣熱值由111.92MJ降至90.45MJ；且在不同ER實驗下的氧化區(qū)溫度均可達到900℃左右，還原區(qū)溫度均可達到750℃左右。
　?。?）在炭化實驗部分，根據電阻爐得出最佳炭化溫度450℃，通過計算炭化爐在該溫度周圍400℃，450℃,500℃時所需熱值為38.78MJ，43.95MJ，49.12MJ，因此任意當量比下產氣發(fā)熱量都可完成炭化爐中物料的炭化過程，則根據氣化產氣質量擇優(yōu)原則選出氣化爐ER=0.2，并在此