生物質(zhì)流化床氣化制取富氫燃氣試驗系統(tǒng)設(shè)計與試驗結(jié)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(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制氫被認為最具有經(jīng)濟與技術(shù)上的生命力。江蘇大學(xué)在原有研究技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了生物質(zhì)與煤共氣化制氫技術(shù)，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(zhì)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(zhì)氣化產(chǎn)品氣中焦油含量高的難題；第二，生物質(zhì)與煤共氣化不僅符合我國富煤、缺油、少氣的能源結(jié)

2、構(gòu)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(zhì)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(zhuǎn)化，進而提高生物質(zhì)的氣化效率，提高產(chǎn)氫率。第四，采用可再生能源生物質(zhì)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(yīng)和農(nóng)林廢棄物的利用。 根據(jù)江蘇大學(xué)的技術(shù)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(zhì)氣化的燃燒

3、和氣化階段安排在同一氣化爐內(nèi)進行。根據(jù)流程設(shè)計了試驗系統(tǒng)的各個設(shè)備，成功制作和搭建了試驗系統(tǒng)。在對試驗系統(tǒng)各個設(shè)備調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，進行了試驗系統(tǒng)的整體調(diào)試運行，并進行了一些列的試驗。先進行生物質(zhì)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(jié)果進行了對比分析。從中得出了以下結(jié)論：第一，在考察的三個參數(shù)中，對產(chǎn)氫率的影響順序為：水蒸氣和生物質(zhì)的比值(S/B)＞反應(yīng)溫度＞生物質(zhì)與CaO的比例；第二，反應(yīng)溫度區(qū)間由900～950

4、℃提高到1000～1050℃時，氫氣的體積分數(shù)由36.82％上升到了42.66％。實際每千克無灰干基生物質(zhì)和煤的產(chǎn)氫率和潛在的產(chǎn)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(shù)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(zhì)的產(chǎn)氫率和潛在的產(chǎn)氫率都有所增加，分別由29.44g增加到60.32