生物質(zhì)超臨界水部分氧化氣化制氫的熱力學(xué)研究.pdf

1、氫能是一種能量密度高、無(wú)污染、可儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)男履茉?，有望成為二十一世紀(jì)與電力并重的主要終端能源。生物質(zhì)能是世界的第四大能源，不僅資源豐富、分布廣，而且利用過(guò)程可實(shí)現(xiàn)CO:的近零排放。將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化成氫能，既能夠提高生物質(zhì)能的能量品味，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的高值化利用，推動(dòng)可再生能源學(xué)科發(fā)展，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。
　　 本文根據(jù)Gibbe自由能最小化原理，建立了生物質(zhì)超臨界水部分氧化氣化制氫的熱力學(xué)模型，然后，將該模型

2、應(yīng)用于模型生物質(zhì)葡萄糖和原生生物質(zhì)玉米芯的超臨界水部分氧化氣化制氫，比較系統(tǒng)地研究了溫度、壓力、物料濃度及氧氣濃度對(duì)生物質(zhì)超臨界水部分氧化氣化制氫所得氣體產(chǎn)量、氣體摩爾百分含量、氣體高熱值、冷氣效率和氣化效率等的影響。獲得的主要結(jié)論如下:(1)溫度對(duì)兩種生物質(zhì)的氧化氣化產(chǎn)氣有明顯的影響，比較適宜的氣化溫度范圍為600～700℃。(2)在所研究壓力范圍內(nèi)，壓力對(duì)兩種生物質(zhì)氧化氣化產(chǎn)氣影響很小。(3)在所研究物料濃度范圍內(nèi)，隨著物料濃度的增

3、加，氫氣產(chǎn)量隨之減小，二氧化碳也隨之減少，甲烷的產(chǎn)量隨之增大，而一氧化碳產(chǎn)量的變化很小。(4)產(chǎn)氣的高熱值隨溫度的升高而增加，隨物料濃度的增加而減少;冷氣效率和氣化效率也是隨著溫度的升高而增大，隨著物料濃度的增加而減小。(5)隨著氧氣濃度的增加，氫氣、甲烷和一氧化碳產(chǎn)量下降，而二氧化碳產(chǎn)量增加。
　　 為了得到更高效的制取氫氣的方法，本文最后對(duì)生物質(zhì)超臨界水氣化制氫反應(yīng)物中加氧氣和前人不加氧氣兩種系統(tǒng)所做的研究進(jìn)行了比較。