煤/生物质共气化过程中物料对合成气组成的调变
发布时间：2022-07-15 16:03
煤/生物质共气化技术是解决我国化石能源危机以及化石能源利用中污染物排放问题的有效方法之一。生物质能源是清洁、可再生能源并且在其全生命周期内CO2近零排放。但是,在生物质与煤的共气化过程中,由于生物质挥发分高,着火点低,相比于煤而言,生物质更容易与氧气发生燃烧反应生成CO2和H2O,这不仅降低生物质原料中C、H、O的元素利用率,而且还会由于生物质的热值较低而降低反应器温度,影响产气组成。如何避免生物质和煤的混合物料在共气化过程中生物质能量密度低带来的不足而能充分发挥利用生物质半焦的高气化反应性以及生物质中富含的碱金属对煤气化的催化作用,这对生物质和煤共气化技术的发展和应用有很重要的意义。本文利用实验室搭建的两段流化床反应器,研究生物质在燃烧区添加和其在还原区添加时对共气化产气组成的影响,以及在调变还原区中的生物质添加比例、水/碳、温度等因素时所引起的产气组成的变化规律,得到不同进料位置所引起的反应器化学环境变化的规律以及相应的对产品碳氢比的影响规律,使其能够最大程度的满足合成所需的元素比例。此外,为了进一步明确两种物料热量...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 我国煤炭资源的利用状况及问题
1.2 生物质能源的特点及其开发利用
1.2.1 生物质能源的特点
1.2.2 生物质能源的气化利用方式
1.3 煤/生物质共气化技术的发展
1.3.1 煤/生物质共气化技术的优势
1.3.2 煤与生物质共气化的国内外研究现状
1.4 本文的研究思路及主要内容
第二章 实验原料、装置和方法
2.1 煤/生物质共气化实验原料、装置及操作条件
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器和实验操作方法
2.2 实验方案及实验所用分析和计算方法
2.2.1 实验方案
2.2.2 分析方法
2.2.3 计算方法
第三章 生物质的添加方式对共气化过程产品组成及气化效率的影响
3.1 生物质在三种添加模式下和煤共气化(S-BCCG、S-BGCC、M-BCG)产气组成及元素和能量利用率的规律
3.2 生物质添加比例对M-VR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.3 水/碳比对M-VR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.4 还原区温度变化对M-VR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.5 生物质添加比例对M-MR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.6 水/碳比对M-MR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.7 还原区温度变化对M-MR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.8 小结
第四章 煤/生物质共热解过程中吸放热研究
4.1 实验原料、装置及计算、操作方法
4.1.1 实验原料、装置及操作步骤
4.1.2 计算方法
4.2 煤和生物质热解反应特征温度
4.3 煤/生物质共热解的吸热量
4.4 小结
第五章 总结
5.1 结论
5.2 不足与建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间参与的科研项目
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化过程中焦油脱除技术研究进展[J]. 姜建国,张卫杰,孙荣峰,关海滨,许敏. 山东科学. 2019(01)
[2]TG-DSC同步联用测定煤热解反应热[J]. 解强,梁鼎成,何璐,霍卫东,张峰. 煤炭学报. 2017(02)
[3]甘蔗渣与煤共气化试验研究[J]. 王立群,许超杰,白文斌,陈冲. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(06)
[4]下吸式生物质固定床气化炉研究进展[J]. 马中青,张齐生,周建斌,章一蒙. 南京林业大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]生物质半焦与煤混合气化协同作用的动力学研究[J]. 邓剑,罗永浩,张云亮,王芸. 燃料化学学报. 2012(08)
[6]胜利褐煤的加压热解特性分析[J]. 许凯,胡松,向军,孙路石,卢腾飞,帅超. 中国电机工程学报. 2011(29)
[7]生物质与煤共气化特性的研究进展[J]. 郝巧铃,白永辉,李凡. 化工进展. 2011(S1)
[8]稻秆的烘焙预处理及其固体产物的气化反应性能[J]. 邓剑,罗永浩,王贵军,张睿智,匡江红,张云亮. 燃料化学学报. 2011(01)
[9]煤和生物质共气化制备富氢气体的实验研究[J]. 李克忠,张荣,毕继诚. 燃料化学学报. 2010(06)
[10]掺混比例对生物质和煤流化床共气化特性影响的试验研究[J]. 鲁许鳌,阎维平. 动力工程. 2009(10)
硕士论文
[1]生物质气化中焦油的催化转化[D]. 王炎昌.郑州大学 2005
本文编号：3662377
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 我国煤炭资源的利用状况及问题
1.2 生物质能源的特点及其开发利用
1.2.1 生物质能源的特点
1.2.2 生物质能源的气化利用方式
1.3 煤/生物质共气化技术的发展
1.3.1 煤/生物质共气化技术的优势
1.3.2 煤与生物质共气化的国内外研究现状
1.4 本文的研究思路及主要内容
第二章 实验原料、装置和方法
2.1 煤/生物质共气化实验原料、装置及操作条件
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验仪器和实验操作方法
2.2 实验方案及实验所用分析和计算方法
2.2.1 实验方案
2.2.2 分析方法
2.2.3 计算方法
第三章 生物质的添加方式对共气化过程产品组成及气化效率的影响
3.1 生物质在三种添加模式下和煤共气化(S-BCCG、S-BGCC、M-BCG)产气组成及元素和能量利用率的规律
3.2 生物质添加比例对M-VR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.3 水/碳比对M-VR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.4 还原区温度变化对M-VR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.5 生物质添加比例对M-MR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.6 水/碳比对M-MR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.7 还原区温度变化对M-MR-BCG共气化过程气体组成、元素和能量利用率的影响
3.8 小结
第四章 煤/生物质共热解过程中吸放热研究
4.1 实验原料、装置及计算、操作方法
4.1.1 实验原料、装置及操作步骤
4.1.2 计算方法
4.2 煤和生物质热解反应特征温度
4.3 煤/生物质共热解的吸热量
4.4 小结
第五章 总结
5.1 结论
5.2 不足与建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间参与的科研项目
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化过程中焦油脱除技术研究进展[J]. 姜建国,张卫杰,孙荣峰,关海滨,许敏. 山东科学. 2019(01)
[2]TG-DSC同步联用测定煤热解反应热[J]. 解强,梁鼎成,何璐,霍卫东,张峰. 煤炭学报. 2017(02)
[3]甘蔗渣与煤共气化试验研究[J]. 王立群,许超杰,白文斌,陈冲. 重庆理工大学学报(自然科学). 2016(06)
[4]下吸式生物质固定床气化炉研究进展[J]. 马中青,张齐生,周建斌,章一蒙. 南京林业大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]生物质半焦与煤混合气化协同作用的动力学研究[J]. 邓剑,罗永浩,张云亮,王芸. 燃料化学学报. 2012(08)
[6]胜利褐煤的加压热解特性分析[J]. 许凯,胡松,向军,孙路石,卢腾飞,帅超. 中国电机工程学报. 2011(29)
[7]生物质与煤共气化特性的研究进展[J]. 郝巧铃,白永辉,李凡. 化工进展. 2011(S1)
[8]稻秆的烘焙预处理及其固体产物的气化反应性能[J]. 邓剑,罗永浩,王贵军,张睿智,匡江红,张云亮. 燃料化学学报. 2011(01)
[9]煤和生物质共气化制备富氢气体的实验研究[J]. 李克忠,张荣,毕继诚. 燃料化学学报. 2010(06)
[10]掺混比例对生物质和煤流化床共气化特性影响的试验研究[J]. 鲁许鳌,阎维平. 动力工程. 2009(10)
硕士论文
[1]生物质气化中焦油的催化转化[D]. 王炎昌.郑州大学 2005
本文编号：3662377
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