典型生物質(zhì)氣化特性的實(shí)驗(yàn)研究與模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源,其低硫、低氮和CO2零排放的優(yōu)點(diǎn)使生物質(zhì)成為能源生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)。利用生物質(zhì)來替代化石能源,對改善大氣酸雨環(huán)境,減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應(yīng)”都有極大的好處。對生物質(zhì)氣化過程的深入研究有利于提高我國生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)水平,促進(jìn)我國對生物質(zhì)能源的開發(fā)利用,改善我國的大氣及生態(tài)環(huán)境。論文基于上述目的,對生物質(zhì)催化氣化特性、灰特性和流化床氣化模擬進(jìn)行了研究。
   首先,開展了典型生物質(zhì)催化

2、氣化特性實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究,并采用均相反應(yīng)模型和未反應(yīng)收縮核模型進(jìn)行了動力學(xué)模擬。研究表明,CaO、MgO和Fe2O3參與了化學(xué)反應(yīng)過程,改變了原來的反應(yīng)途徑,使反應(yīng)的中間過渡態(tài)的能量降低了,從而降低了反應(yīng)的活化能;在820~1000℃內(nèi),添加CaO的谷殼樣表觀活化能比谷殼的大,而添加MgO和Fe2O3的谷殼樣表觀活化能與谷殼的相比,分別下降了32.6%和17.9%以上;在熱解階段,反應(yīng)機(jī)理更趨向于均相反應(yīng)模型,而在氣化階段,反應(yīng)機(jī)理更趨向

3、于未反應(yīng)收縮核模型。
   然后,采用TG-FTIR對谷殼熱解和氣化過程中氣體產(chǎn)物的釋放特性進(jìn)行了檢測分析,并從化學(xué)結(jié)構(gòu)入手,分析了氣體產(chǎn)物的釋放規(guī)律和形成機(jī)理。結(jié)果表明,氣體產(chǎn)物主要為H2O、CO、CH4、CxHy(x>1)和一些有機(jī)碳水化合物,其中H2O的析出溫度較低,而CO和CH4析出溫度相對較高,CH4的析出特性曲線僅有一個峰,而CO的析出特性曲線是雙峰形式,且CO的釋放曲線和谷殼反應(yīng)速率曲線有著相似的特征溫度和釋放趨勢

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