生物質流化床氣化制取富氫燃氣試驗系統(tǒng)設計與試驗結果.pdf

1、氫氣是21世紀公認的理想能源，可再生能源制氫中的生物質熱化學轉化制氫被認為最具有經濟與技術上的生命力。江蘇大學在原有研究技術的基礎上提出了生物質與煤共氣化制氫技術，具有以下特點：第一，使用少量的煤作原料，不僅可替代惰性粒子，起到改善生物質的流化性能。而且煤粒是發(fā)熱體，含碳量高，容易在流化床底部形成高溫炭層，使燃氣中焦油加速裂解成不凝氣體，解決了生物質氣化產品氣中焦油含量高的難題；第二，生物質與煤共氣化不僅符合我國富煤、缺油、少氣的能源結

2、構特點，保持煤的長期可持續(xù)使用，又有利于環(huán)保，使我國能源資源利用更加合理；第三，單一流化床將生物質氣化過程分為燃燒和氣化過程，使得CaO催化劑得以循環(huán)再生。而且可以降低氣化溫度，促進碳的完全轉化，進而提高生物質的氣化效率，提高產氫率。第四，采用可再生能源生物質氣化制取中熱值富氫氣體，投資較小，且有助于減輕溫室效應和農林廢棄物的利用。 根據江蘇大學的技術方案，確立了試驗系統(tǒng)的流程，采用水蒸氣作為氣化劑，用四個閥門將生物質氣化的燃燒

3、和氣化階段安排在同一氣化爐內進行。根據流程設計了試驗系統(tǒng)的各個設備，成功制作和搭建了試驗系統(tǒng)。在對試驗系統(tǒng)各個設備調試成功的基礎上，進行了試驗系統(tǒng)的整體調試運行，并進行了一些列的試驗。先進行生物質與煤共氣化試驗，然后再將CaO催化劑引入進行試驗，并對試驗結果進行了對比分析。從中得出了以下結論：第一，在考察的三個參數中，對產氫率的影響順序為：水蒸氣和生物質的比值(S/B)＞反應溫度＞生物質與CaO的比例；第二，反應溫度區(qū)間由900～950

4、℃提高到1000～1050℃時，氫氣的體積分數由36.82％上升到了42.66％。實際每千克無灰干基生物質和煤的產氫率和潛在的產氫率都有所增加，分別由32.88g增加到53.33g和由90.33g增加到118.07g；第三，S/B由1.15升高到2.07時，氫氣的體積分數由36.63％(S/B=1.15)增加到了48.25％(S/B=2.07)。實際每千克無灰干基生物質的產氫率和潛在的產氫率都有所增加，分別由29.44g增加到60.32