生物質(zhì)流化床氣化制氫大型試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行.pdf

1、氫是一種清潔能源，它利用后產(chǎn)生的最終產(chǎn)物是水。目前，主要的制氫途徑有：電解水制氫，礦物燃料制氫，生物質(zhì)制氫，其他含氫物質(zhì)制氫，各種化工過程氫氣副產(chǎn)物的回收等幾種。由于礦物燃料的儲量有限，開采難度和危險性增加，且開采利用過程中伴隨著嚴(yán)重的污染問題，作為在應(yīng)用性質(zhì)上可與礦物燃料完全互為替代的唯一一種可再生清潔能源，生物質(zhì)能因此受到特別的關(guān)注。我國生物質(zhì)資源豐富，生物質(zhì)制氫具有穩(wěn)定的資源、制氫技術(shù)工藝簡單、成本較低、能實(shí)現(xiàn)CO<,2>零排放等

2、一系列優(yōu)點(diǎn)，將成為未來氫能源的主要生產(chǎn)手段之一。 生物質(zhì)氣化制氫一般采用循環(huán)流化床或鼓泡流化床作為氣化反應(yīng)器，催化劑為鎳基催化劑或較為便宜的白云石/石灰石等。本課題在分析各種可能的制氫途徑基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了生物質(zhì)制氫的各種技術(shù)并進(jìn)行了討論，同時介紹了制氫常用的催化劑。通過對比分析，指出由生物質(zhì)催化熱解-氣化進(jìn)行富氫氣體制取是很有發(fā)展前景的一種制氫方法。 在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了翔實(shí)的理論計(jì)算和模擬推導(dǎo)及試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，確定了

3、生物質(zhì)流化床兩級制氫綜合試驗(yàn)系統(tǒng)的流程和冷、熱態(tài)試驗(yàn)的方案，并完成了流化床大型試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造、冷態(tài)調(diào)試與測試、熱態(tài)試運(yùn)行及熱態(tài)初步試驗(yàn)。該試驗(yàn)系統(tǒng)包括：空氣與蒸汽供給系統(tǒng)、循環(huán)流化床氣化爐、催化重整反應(yīng)器、冷卻與換熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)自動采集和計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)等。形成了完整的流化床制氫試驗(yàn)體系，為課題后續(xù)的研究建立了很好的平臺。 在冷態(tài)試驗(yàn)和熱態(tài)試驗(yàn)中，針對不同粒徑和不同靜止床高的試驗(yàn)床料，進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，得出各種主要運(yùn)行參數(shù)