基于氧化钙载体的生物质与褐煤化学链气化过程的实验研究
发布时间：2020-04-21 19:34
【摘要】：随着社会的迅速发展,能源的消耗量越来越大,对化石能源在使用中排放出的CO_2进行捕集及封存显得尤为重要。化学链技术是一种新型的化学转化和能源利用技术,不仅能避免传统技术污染的缺陷,同时可以实现CO_2的低能耗捕集与传统污染物的脱除,被喻为目前最具有研究及应用前景的发电厂碳捕获及储存技术(CCS)。其中钙基化学链气化技术使用的吸收剂CaO具有价格低廉,来源广泛,可与流化床技术进行耦合等特点,受到越来越大的关注。其原理为:煤或生物质在气化炉内与流化介质兼反应原料的水蒸气发生气化反应,产生的CO_2被CaO捕集,这一过程中产生的热量可提供原料气化所需要的能量。同时,CO_2浓度的下降对水煤气反应、烃类重整反应具有促进作用,进一步提高了H2的产量。未气化的碳与CaCO3进入燃烧炉,残炭燃烧的热量供给CaCO3进行煅烧分解,还原为CaO并重新进入气化炉。目前化学链气化技术仍处在发展初期,尚存诸多问题需深入研究。本文针对气化参数、气化原料对气化产物组分的影响情况开展了实验研究。在双循环流化床装置上,开展生物质、褐煤常压化学链气化实验研究。气化参数选取气化温度(650-750°℃)、水碳摩尔比(1.6-3.2)、钙碳摩尔比(0-2)。实验结果表明,随着气化温度、水碳摩尔比及钙碳比的增加,生物质组及褐煤组产气中H2含量均呈上升趋势。同时,气化温度及水碳摩尔比升高均促进了两组实验组产气组分中CO与CH4组分逐渐下降,CO_2浓度则有所上升。CaO的加入对两组实验组产气组分均起到了较大影响,随着钙碳摩尔比由0升高至1,产气中H2浓度升高超过30%,CO_2组分下降约20%。而两个实验组中的CH4组分则对钙碳摩尔比的提升表现出了不同的反应。生物质组产气中CH4组分的浓度随钙碳摩尔比升高而升高,但对褐煤化学链气化而言则反之。同时,当钙碳比升高至1.5后,随着钙碳比的继续升高,两组产气中各气体组分浓度变化大幅减小。针对上述实验过程中钙碳比不断增加的情况,进一步开展生物质、褐煤常压双循环流化床化学链气化实验。实验结果表明,两组产气组分中CaO对CO_2的捕集能力都随实验的进行而下降,表现为产气中H2组分随实验时间增加而逐渐下降,CO、CH4和CO_2组分显著上升。与生物质组相比,当给料为褐煤时,CaO吸收剂对CO_2的捕集能力的降幅相对较大(30%、10%)。这可能是因为褐煤中较高含量的S,其对CaO的CO_2吸收能力具有较大的影响,不利于化学链气化反应的进行。两组气化反应冷煤气效率分别达到了 71.54%与83.62%产气中含碳量分别达到了 39.12%与41.47%。同时,褐煤组产气含碳量变化率及冷煤气效率均大于生物质组。
【图文】：
逡逑２０１６年５月１１日，美国封Ａ（能源信息署）发布《Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋０山ｌｏｏｋ逡逑２０１６》，对２０４０年的国际能源市场作了预测。预测结果如图１．１所示。逡逑ＺＷ逦－逦逦逦邋逦逦~栧义希玻埃板澹咤逡诲五五我唬㈠澹㈠义希参浮诲五五义洗蠓茫煎我诲邋邋义纤靛五危撸冢摺海危危В蓿叮ュ义希埃掊危五五五五义希保梗梗板危玻埃埃板危玻埃保板危玻埃玻板危玻埃常板危玻埃矗板义贤迹保笔澜缒茉聪谋浠魇疲ǖノ磺蛞冢拢裕眨╁义险雇邢允荆刂沟剑玻埃矗澳辏昝禾肯牧咳栽赬棾ぃ⑽醇跎佟Ｋ淙黄溴义显龀ち坑肫渌茉聪啾龋欠闲。剑玻埃矗澳辏禾肯牧咳哉甲苣茉聪腻义狭康模玻玻ィ澜缒茉聪母窬秩晕锤谋洌缤迹保菜荆禾咳匀皇侨澜缱铄义洗蟮哪茉炊趸寂欧旁础ｅ义希卞义，
本文编号：2635657
【图文】：
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