一体式生物质气化燃烧炉催化燃烧实验研究

发布时间：2020-08-01 15:29

【摘要】：在世界能源危机的背景下,生物质能以其诸多优势成为当前重要的可再生能源。生物质气化是利用生物质的常用方法之一,但生物质气化气燃烧存在燃烧组织困难和大气污染物排放不够清洁等问题。本文将催化燃烧技术用于生物质气化气燃烧,探索了催化剂对改善燃烧效果和降低污染排放方面的作用。在实验室搭建了模拟实验台,以液化石油气为燃料进行系统调试和预实验,验证了实验台的可靠性并得到参考数据。以1200kcal/Nm3为基准热值配制模拟生物质气化气(体积组分:CH4-5%,CO-30%,N2-65%),在金属纤维载体上负载Pd-Ce/La催化剂进行实验。在以模拟生物质气化气为燃料的催化燃烧实验中,在模拟气流量为4m3/h、空气流量为11m3/h的实验条件下,含催化剂实验组在各燃烧区测量断面的中心温度均高于不含催化剂实验组的中心温度,CO、NO和NO2含量均低于不含催化剂实验组,CO含量下降35.3%;NO含量下降67.2%;NO2含量下降93.1%。在空燃比为4的条件下,燃烧器功率增加引起CO含量增加,但含催化剂实验组的CO含量的下降幅度也略有增大,在三种模拟气流量条件下(2.5m3/h、3.75m3/h、5m3/h)分别为47.7%、59.6%和60.9%,即催化剂降低烟气中CO含量的能力在一定范围内随功率增加而增强。当空气流量恒定时,本文所用催化剂对模拟气的稳燃临界流量影响不明显,即在本实验体系中,Pd-Ce/La催化剂并未表现出使模拟生物质气化气更易点燃的能力。通过载体对比实验还发现,与蜂窝陶瓷相比,金属纤维在降低CO、NO和NO2排放方面的优势明显。本文用模拟生物质气化气在金属纤维载体上的催化燃烧实验研究成果,可为民用生物质气化炉等设备及其燃烧装置的设计与运行提供参考。
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK6

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杜娟;田成文;范庆伟;;催化燃烧技术研究进展及其应用[J];节能;2006年02期

2 熊成德;;国内催化燃烧技术的进展概况[J];绝缘材料通讯;1984年04期

3 雷士文;煤助催化燃烧技术[J];能源研究与利用;2000年05期

4 曾文;解茂昭;;烷烃催化燃烧的数值模拟[J];燃烧科学与技术;2005年06期

5 许考;刘中良;康天放;何洪;马重芳;;预混天然气催化燃烧特性[J];燃烧科学与技术;2005年06期

6 徐侃;刘明侯;邢丹;王亚青;刘东;陆游;;滞止点催化燃烧的一维和二维数值分析[J];工程热物理学报;2010年10期

7 ;治理废气 变废为利 消除污染 保护环境——催化燃烧热风双循环卧式上胶机简介[J];绝缘材料通讯;1977年05期

8 ;高温立式上胶机催化燃烧技术总结[J];绝缘材料通讯;1977年06期

9 ;论溶剂的催化燃烧技术[J];绝缘材料通讯;1978年01期

10 周卓华,赵国良,傅玉普,于冬娥,李吕辉;有机蒸气在金属氧化物上的催化燃烧(Ⅱ) 甲苯蒸气的催化燃烧[J];大连工学院学报;1985年02期

相关会议论文 前10条

1 梁宝明;王耀军;;布朗气(氢氧气)的催化燃烧及其在危险废物焚烧上的应用[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年

2 陶明涛;赵国明;姜鹏明;吴帮玉;富喜;沈廷财;;苯催化燃烧反应催化剂的制备及性能研究[A];第四届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2005年

3 刘绍英;王丽;王公应;;稀土复合氧化物对二氯甲烷催化燃烧性能的研究[A];第十八届全国稀土催化学术会议论文集[C];2011年

4 公旭中;王志;郭占成;;煤基燃料催化燃烧时燃点的变化规律[A];2012年全国冶金物理化学学术会议专辑（上册）[C];2012年

5 陈景欢;李俊华;;掺杂钴铬尖晶石氧化物上甲烷催化燃烧性能研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年

6 单石灵;唐旭东;刘忠生;;石化污水场含烃废气催化燃烧处理[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

7 付慧静;傅立新;李俊华;;铟锡氧化物的制备及催化燃烧甲烷性能研究[A];第四届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2005年

8 张世红;何林;孙威;;天然气催化燃烧理论和应用[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（上）[C];2009年

9 明彩兵;叶代启;梁红;;铈铁混合氧化物催化燃烧碳烟的高活性氧物种[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年

10 王永强;赵东风;薛玉芬;赵朝成;李石;;催化燃烧法处理挥发性有机污染物的研究进展[A];2014中国环境科学学会学术年会（第十、十一章）[C];2014年

相关重要报纸文章 前7条

1 本报记者 曹丙利;天然气低碳催化燃烧[N];科技日报;2013年

2 郑伟;橡胶废气催化燃烧技术获突破[N];中国化工报;2009年

3 王秀江;燃煤催化燃烧节能技术通过鉴定[N];中国化工报;2009年

4 本报记者 卢伟　实习生 陆小青;运用新技术 促节能减排[N];南宁日报;2008年

5 本报记者 薛景照;稀土催化引领燃品未来风骚[N];中国高新技术产业导报;2002年

6 薛景照;催化燃品前景诱人[N];中国矿业报;2002年

7 左云县质监局 周占胜;催化燃烧式甲烷测定器事关煤矿安全[N];山西经济日报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 徐金光;高温催化材料制备方法及其在甲烷催化燃烧中应用的研究[D];中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）;2003年

2 张佳瑾;低浓度甲烷流向变换催化燃烧实验研究及模型化[D];北京化工大学;2012年

3 訾学红;甲烷催化燃烧技术基础研究[D];北京工业大学;2012年

4 戴宇;锰基催化剂上含氯挥发性有机化合物的催化燃烧[D];华东理工大学;2012年

5 苑兴洲;过渡金属铬基催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能的研究[D];大连理工大学;2015年

6 牛学坤;流向变换催化燃烧空气净化过程的模型化研究[D];北京化工大学;2003年

7 郑建东;掺杂六铝酸盐高温燃烧催化剂的制备及其在甲烷催化燃烧中性能的研究[D];北京化工大学;2008年

8 李欣;抗湿性高活性的过渡金属催化剂的制备及其催化燃烧甲苯的性能[D];华南理工大学;2012年

9 王健礼;催化燃烧去除挥发性有机气体的整体式催化剂[D];四川大学;2007年

10 余倩;六铝酸盐催化剂的制备及其在新能源二甲醚催化燃烧中的应用[D];广东工业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙启猛;催化燃烧处理丁苯橡胶有机废气技术研究[D];中国石油大学(华东);2014年

2 张铭洋;一体式生物质气化燃烧炉催化燃烧实验研究[D];清华大学;2015年

3 钱伟民;天然气预混催化燃烧的特性分析及实验研究[D];北京工业大学;2005年

4 杜小春;甲烷催化燃烧的应用研究[D];四川大学;2005年

5 王盈;低浓度甲烷流向变换催化燃烧制热技术基础研究[D];北京化工大学;2006年

6 王霁欣;过渡金属氧化物上1,2-二氯乙烷催化燃烧的研究[D];清华大学;2009年

7 祝立强;天然气催化燃烧炉窑特性及烧制唐三彩研究[D];北京建筑大学;2015年

8 耿孝儒;低浓度合成气催化燃烧实验研究[D];上海交通大学;2015年

9 汪正红;铁基类钙钛矿氧化物的甲烷纯氧催化燃烧性能研究[D];中国科学技术大学;2009年

10 凌飞;氧化锰八面体分子筛的合成、表征及其催化燃烧性能[D];浙江大学;2010年

本文编号：2777649