生物质粉体催化气化的实验研究

发布时间：2020-05-25 07:01

【摘要】： 随着人类对能源的需求越来越大和化石燃料的日益减少,寻找能可持续利用的新能源成为一项关键任务。生物质能作为一种可再生能源,已经受到世界各国的重视,研究开发利用生物质已经成为世界各国的一项重要任务。生物质要成为煤、石油和天然气等矿物燃料的替代品,其关键之处就是将低品位的生物质能转换成高品位的能源。氢气是清洁能源,将在未来的能源结构中起重要作用。而生物质又是氢的载体,利用生物质热转化技术制取富氢燃气是一种先进的生物质能转换方式,对于能源的可持续利用和环境保护具有重要意义。本文将普遍的生物质(梧桐树叶)破碎成粉体,对其进行工业组成、元素组成和热值分析,得出了梧桐树叶的化学表征式: CH1.4O0.6,对于了解生物质粉体的某些特性起到了一定的作用。突破传统的工艺方法,提出将生物质气化过程和催化裂解过程整合于一个反应炉中进行,对生物质粉体水蒸气催化气化制取富氢燃气的特性进了一系列实验研究。考察了一些主要参数变量,如温度(700℃～900℃)、生物质粉体粒径(㩳1mm)、水蒸气/生物质比(0～2.67)、水蒸气压力(0.02MPa～0.08MPa)以及白云石等对气化结果的影响。在实验研究的条件范围内,生物质产气中氢含量最大为52.47%,产氢率在0.12m3/kg～0.90m3/kg范围内变化,产气率在0.59m3/kg～1.72m3/kg范围内变化,产气低位热值在8795kJ/m3～21112kJ/m3范围内变化。实验结果表明:较高的温度有利于氢的产出,但温度过高会使气体热值下降;生物质粉体粒径的大小对产气组分的分布和产气率均有影响;水蒸气的加入使生物质气化产氢率和产气率显著提高,但水蒸气加入量过多使温度下降,产氢率、产气率和产气热值降低;白云石的加入可以使产品气中氢含量提高10%以上。
【图文】：

锤片式,破碎机

按性质归类可分为物理方法与；化学法派生出了沉淀法（溶液法是借用各种外力，如机械力、流碎成粉体；构筑法是通过物质的（沉淀法）、水解法、喷雾法及气体技术的发展而种类繁多，然而目现阶段对于机械粉碎法而言，所开强的物料（如工业矿石等）设计的因此，适合生物质破碎实验的装置行设计、制作的锤片式破碎机对生行筛分。锤片式破碎机如图 2-1 所

催化气化,水蒸气,生物质,实验装置图

271－水蒸气发生器；2－阀门；3－压力表；4－流量计；5－进料机构；6－气化炉；7－热电耦；8－催化剂；9－炉膛；10－电控柜；11－旋风除尘器；12－球形冷凝管；13－冷凝液收集瓶；14－纤维球过滤塔；15－煤气表；16－水封瓶；17－集气袋图 4-1 生物质粉体水蒸气催化气化实验装置图其中供热部分包括功率为 6kW 的电炉（最高工作温度 1000℃）、电炉温控柜、K型镍铬－镍硅热电耦和 XMT 型数显温控仪；进料部分包括螺旋给料器、可调速电机和料斗；进水蒸气部分包括变压器、水蒸气发生器、压力表、流量计和一些调节装置；气化部分包括下吸式气化炉，气化容器采用不锈钢材质，炉内胆尺寸：Ф80mm×1400mm，炉胆下部装有催化剂；气体净化部分包括旋风除尘，气体冷凝及纤维球过
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK6

【引证文献】