生物质衍生燃料气化产气特性研究

发布时间：2020-08-19 10:15

【摘要】：生物质与高热值塑料混合制成生物质衍生燃料进行气化是高效利用生物质能的有效方法。本文通过理论研究与实验研究相结合的方法，利用微型和小型可控气氛实验装置，采用先进的分析测试手段对生物质衍生燃料气化反应机理展开系统深入研究。 水稻秸秆分别与聚乙烯（PE）、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)按不同比例混合，在CO2气氛下进行热重气化实验。结果表明：在气化过程中，塑料在熔化但为分解前阻碍水稻秸秆的热解气化反应，塑料与水稻秸秆同时发生气化反应时二者存在协同作用；塑料生成的残炭堵塞生物质半焦空隙，不利于生物质半焦的气化。对其作动力学分析发现：生物质气化反应第一阶段（约270℃-353℃）为一级反应，反应第二阶段（约430℃-500℃）为二级反应，当物料间存在相互作用时，混合物料的的活化能低于两种纯物料活化能的加权加和。 将水稻秸秆与聚乙烯制成生物质衍生燃料，在固定床上进行水蒸气气化研究。研究发现：聚乙烯气化产气中CH4含量较高，水稻秸秆气化产气中H2含量较高。当生物质衍生燃料为1g时，蒸气气化剂流量为2.0g/min为最佳。温度为850℃时，产气量为705ml，产氢率为12%；温度900℃时，产气量为732ml，产氢率为16.34%。 浸渍法向水洗稻秆中添加不同质量的Na2CO3和K2CO3，研究K/Na元素对稻秆及衍生燃料水蒸气气化产气的影响。研究发现：K/Na促进稻秆和生物质衍生燃料的气化反应，随钾含量的增加，氢产量呈增高趋势，K含量为2×10-4mol/g和8×10-4mol/g时，稻秆和衍生燃料的氢产量分别为239ml、282ml和268ml、449ml。通过比较相同碱金属添加量对水稻秸秆和生物质衍生燃料气化影响发现，稻秆的产气量/K比值变量、产气量/Na比值变量分别为18.28、27.56；衍生燃料则分别为28.76、45.91，表明碱金属不仅对稻秆气化具有催化作用，同时对聚乙烯的气化过程也起催化作用。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK6

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 袁永宏;孙世群;;单晶硅生产废水处理技术应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年04期

2 陈盛建,高宏亮,余以雄,陈吉春;垃圾衍生燃料(RDF)的制备及应用[J];节能与环保;2004年04期

3 周艳茹;陈惠芬;;生物质能利用的国际经验借鉴[J];产业与科技论坛;2011年20期

4 谭洪,王树荣,骆仲泱,余春江,岑可法;金属盐对生物质热解特性影响试验研究[J];工程热物理学报;2005年05期

5 吕当振;姚洪;王泉斌;李志远;彭钦春;刘小伟;徐明厚;;纤维素、木质素含量对生物质热解气化特性影响的实验研究[J];工程热物理学报;2008年10期

6 柳杨;衣怀峰;陈宇;吴玉龙;杨明德;陈曾;童军茂;;酯交换生物柴油的柱层析分离纯化与分析[J];光谱学与光谱分析;2012年02期

7 宋旭艳,宫晨琛,李东旭;煤矸石活化过程中结构特性和力学性能的研究[J];硅酸盐学报;2004年03期

8 李季,张铮,杨学民,姚建中,林伟刚;城市生活垃圾热解特性的TG-DSC分析[J];化工学报;2002年07期

9 陈建刚,相宏伟,李永旺,孙予罕;费托法合成液体燃料关键技术研究进展[J];化工学报;2003年04期

10 王刚;李爱民;全翠;;生物质与聚乳酸塑料共热解特性[J];化工学报;2009年07期

本文编号：2796964