生物質(zhì)制液體燃料耦合系統(tǒng)模擬優(yōu)化研究.pdf

1、傳統(tǒng)能源資源儲(chǔ)量的不斷減少以及環(huán)境狀況的日益惡化已經(jīng)引起了廣泛傳播的人類(lèi)危機(jī)感，不論是從國(guó)家或者個(gè)人的需求角度出發(fā)，發(fā)展低污染環(huán)境友好型可再生新能源已到了刻不容緩的地步。
　　作為唯一可以直接轉(zhuǎn)化為液體燃料的新能源品種生物質(zhì)原料，其開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)獲得了各界關(guān)注，其發(fā)展速度也令世人稱(chēng)奇。本文在分析了大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合小型生物質(zhì)氣流床氣化裝置，建立了生物質(zhì)氣化合成二甲醚燃料的熱力學(xué)模型，開(kāi)展了氣化合成耦合系統(tǒng)的優(yōu)化模擬、氣化氣凈

2、化處理等方面的研究。
　　選取了十種常見(jiàn)的原料包括糧食作物、林業(yè)植物、棉麻類(lèi)作物、藻類(lèi)、有機(jī)廢棄物以及傳統(tǒng)煤等，運(yùn)用Gibbs自由能法進(jìn)行了模擬氣化研究。發(fā)現(xiàn)過(guò)高的O含量會(huì)造成生物質(zhì)原料的最佳氣化溫度相較于煤偏低，比一般的陸生植物擁有更高的H含量和較低的O含量的微藻在這方面表現(xiàn)稍好。CO2和水蒸氣添加劑在高溫氣化條件下對(duì)有效氣含量的影響不明顯，但是可以起到調(diào)節(jié)氫碳比的作用。
　　為了探究適合生物質(zhì)原料氣化合成二甲醚的工藝流程

3、，本文選擇了四種路徑進(jìn)行了模擬分析研究。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)隨著氣化溫度的升高系統(tǒng)效率存在峰值，過(guò)高或過(guò)低的氣化劑量都會(huì)影響二甲醚的產(chǎn)率。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)壓縮功消耗對(duì)系統(tǒng)效率影響在1.2％左右，且烘焙預(yù)處理可以提高系統(tǒng)效率1.9％并增產(chǎn)二甲醚6％。通過(guò)與無(wú)變換流程的比較，還發(fā)現(xiàn)設(shè)置變換環(huán)節(jié)可以有效降低氣化過(guò)程的有效能損失。
　　在對(duì)生物質(zhì)高溫氣化氣中硫化物含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，硫化物含量在1000℃以下時(shí)會(huì)有峰值出現(xiàn)，隨著溫度繼續(xù)升高則急速下