以空气-水蒸汽为气化剂下吸式生物质气化炉设计与试验
发布时间：2021-03-29 23:05
针对下吸式生物质气化炉主要部件对气化效果的影响进行了分析,并且设计了1台生物质气化炉。以空气-水蒸汽为气化剂,松木颗粒为原料,对该气化炉进行试验。在仅以空气为气化剂时,确定了最佳空气当量比（ER）为0.263,还原区反应温度达到671℃,燃气热值达到峰值1 569 kcal/Nm3。在ER保持0.263不变的条件下,增加水蒸汽与燃料质量比（S/B）,在反应温度高于600℃时,燃气中CO含量逐渐减少,H2含量逐渐增加。当该气化炉以空气-水蒸汽为气化剂,ER为0.263,S/B为0.078时,燃气热值达到最大值1 627 kcal/Nm3。
【文章来源】：沈阳工程学院学报(自然科学版). 2019,15(01)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
气化炉结构
第1期傅玉栋，等：以空气-水蒸汽为气化剂下吸式生物质气化炉设计与试验3试验结果与分析图2为还原反应温度、热值与ER关系曲线，随着ER的增加，炉内O2增加，氧化反应增强，产生更多热量使还原反应温度增加，当ER为0.263时，反应温度为671℃，达到峰值。当ER大于0.263时，随着ER继续增加，惰性气体N2也增加，使炉内部分热量被N2带出，降低反应温度。图2还原区反应温度和热值随ER变化曲线图3为ER对燃气各组分百分含量的影响，随着ER从0.242增加到0.283，燃气中CO和H2的含量先增加后降低。当ER为0.271时，CO含量最高，达到27.9%，而此时H2含量较低，为7.86%。图2热值与ER变化曲线显示，当ER为0.263时，燃气具有较高热值，为1569kcal/Nm3，还原区温度升高促进了CO和H2的生成。所以，该气化炉最佳ER值取0.263。图3燃气各组分百分含量随ER变化曲线对于下吸式气化炉，气化剂量和反应温度直接决定气化效果。随着S/B的增加，燃气各成分含量有较大的变化，其中CO含量逐渐降低，当S/B增加到0.144时，达到最低值；H2含量则逐渐升高，当S/B增加到0.108时，达到峰值。而CH4和CnHm含量变化并不大，如图4所示。图4燃气各组分百分含量随S/B变化曲线产生该变化的原因是当通入蒸汽气化剂后，还原区进行CO变换反应：CO+H2O(g)→CO2+H2（3）由反应式可以看出，CO参与了变换反应，生成了H2。因此，CO浓度是逐渐降低的，而H2含量是逐渐增加的。H2含量增加时，燃气燃烧火焰外缘颜色呈蓝色。还原区反应温度随S/B的增加而逐渐降低，当温度低于600℃时，CO变换反应进行缓慢。当S/B进一步增加，反应温度则继续降低，使气化炉内的可燃气体含量减少。通过分析可以得出，该气化炉
第1期傅玉栋，等：以空气-水蒸汽为气化剂下吸式生物质气化炉设计与试验3试验结果与分析图2为还原反应温度、热值与ER关系曲线，随着ER的增加，炉内O2增加，氧化反应增强，产生更多热量使还原反应温度增加，当ER为0.263时，反应温度为671℃，达到峰值。当ER大于0.263时，随着ER继续增加，惰性气体N2也增加，使炉内部分热量被N2带出，降低反应温度。图2还原区反应温度和热值随ER变化曲线图3为ER对燃气各组分百分含量的影响，随着ER从0.242增加到0.283，燃气中CO和H2的含量先增加后降低。当ER为0.271时，CO含量最高，达到27.9%，而此时H2含量较低，为7.86%。图2热值与ER变化曲线显示，当ER为0.263时，燃气具有较高热值，为1569kcal/Nm3，还原区温度升高促进了CO和H2的生成。所以，该气化炉最佳ER值取0.263。图3燃气各组分百分含量随ER变化曲线对于下吸式气化炉，气化剂量和反应温度直接决定气化效果。随着S/B的增加，燃气各成分含量有较大的变化，其中CO含量逐渐降低，当S/B增加到0.144时，达到最低值；H2含量则逐渐升高，当S/B增加到0.108时，达到峰值。而CH4和CnHm含量变化并不大，如图4所示。图4燃气各组分百分含量随S/B变化曲线产生该变化的原因是当通入蒸汽气化剂后，还原区进行CO变换反应：CO+H2O(g)→CO2+H2（3）由反应式可以看出，CO参与了变换反应，生成了H2。因此，CO浓度是逐渐降低的，而H2含量是逐渐增加的。H2含量增加时，燃气燃烧火焰外缘颜色呈蓝色。还原区反应温度随S/B的增加而逐渐降低，当温度低于600℃时，CO变换反应进行缓慢。当S/B进一步增加，反应温度则继续降低，使气化炉内的可燃气体含量减少。通过分析可以得出，该气化炉
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同配气工艺下生物质固定床气化试验研究[J]. 吕兆川,李景东,张兆玲,董玉平,梁敬翠,盖超,杨帅. 化学工程. 2014(08)
[2]生物质气化技术研究现状及其发展[J]. 常轩,齐永锋,张冬冬,徐亮. 现代化工. 2013(06)
[3]上吸式生物质气化炉的设计与试验[J]. 李斌,陈汉平,杨海平,王贤华,张世红. 农业工程学报. 2011(07)
本文编号：3108362
【文章来源】：沈阳工程学院学报(自然科学版). 2019,15(01)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
气化炉结构
第1期傅玉栋，等：以空气-水蒸汽为气化剂下吸式生物质气化炉设计与试验3试验结果与分析图2为还原反应温度、热值与ER关系曲线，随着ER的增加，炉内O2增加，氧化反应增强，产生更多热量使还原反应温度增加，当ER为0.263时，反应温度为671℃，达到峰值。当ER大于0.263时，随着ER继续增加，惰性气体N2也增加，使炉内部分热量被N2带出，降低反应温度。图2还原区反应温度和热值随ER变化曲线图3为ER对燃气各组分百分含量的影响，随着ER从0.242增加到0.283，燃气中CO和H2的含量先增加后降低。当ER为0.271时，CO含量最高，达到27.9%，而此时H2含量较低，为7.86%。图2热值与ER变化曲线显示，当ER为0.263时，燃气具有较高热值，为1569kcal/Nm3，还原区温度升高促进了CO和H2的生成。所以，该气化炉最佳ER值取0.263。图3燃气各组分百分含量随ER变化曲线对于下吸式气化炉，气化剂量和反应温度直接决定气化效果。随着S/B的增加，燃气各成分含量有较大的变化，其中CO含量逐渐降低，当S/B增加到0.144时，达到最低值；H2含量则逐渐升高，当S/B增加到0.108时，达到峰值。而CH4和CnHm含量变化并不大，如图4所示。图4燃气各组分百分含量随S/B变化曲线产生该变化的原因是当通入蒸汽气化剂后，还原区进行CO变换反应：CO+H2O(g)→CO2+H2（3）由反应式可以看出，CO参与了变换反应，生成了H2。因此，CO浓度是逐渐降低的，而H2含量是逐渐增加的。H2含量增加时，燃气燃烧火焰外缘颜色呈蓝色。还原区反应温度随S/B的增加而逐渐降低，当温度低于600℃时，CO变换反应进行缓慢。当S/B进一步增加，反应温度则继续降低，使气化炉内的可燃气体含量减少。通过分析可以得出，该气化炉
第1期傅玉栋，等：以空气-水蒸汽为气化剂下吸式生物质气化炉设计与试验3试验结果与分析图2为还原反应温度、热值与ER关系曲线，随着ER的增加，炉内O2增加，氧化反应增强，产生更多热量使还原反应温度增加，当ER为0.263时，反应温度为671℃，达到峰值。当ER大于0.263时，随着ER继续增加，惰性气体N2也增加，使炉内部分热量被N2带出，降低反应温度。图2还原区反应温度和热值随ER变化曲线图3为ER对燃气各组分百分含量的影响，随着ER从0.242增加到0.283，燃气中CO和H2的含量先增加后降低。当ER为0.271时，CO含量最高，达到27.9%，而此时H2含量较低，为7.86%。图2热值与ER变化曲线显示，当ER为0.263时，燃气具有较高热值，为1569kcal/Nm3，还原区温度升高促进了CO和H2的生成。所以，该气化炉最佳ER值取0.263。图3燃气各组分百分含量随ER变化曲线对于下吸式气化炉，气化剂量和反应温度直接决定气化效果。随着S/B的增加，燃气各成分含量有较大的变化，其中CO含量逐渐降低，当S/B增加到0.144时，达到最低值；H2含量则逐渐升高，当S/B增加到0.108时，达到峰值。而CH4和CnHm含量变化并不大，如图4所示。图4燃气各组分百分含量随S/B变化曲线产生该变化的原因是当通入蒸汽气化剂后，还原区进行CO变换反应：CO+H2O(g)→CO2+H2（3）由反应式可以看出，CO参与了变换反应，生成了H2。因此，CO浓度是逐渐降低的，而H2含量是逐渐增加的。H2含量增加时，燃气燃烧火焰外缘颜色呈蓝色。还原区反应温度随S/B的增加而逐渐降低，当温度低于600℃时，CO变换反应进行缓慢。当S/B进一步增加，反应温度则继续降低，使气化炉内的可燃气体含量减少。通过分析可以得出，该气化炉
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同配气工艺下生物质固定床气化试验研究[J]. 吕兆川,李景东,张兆玲,董玉平,梁敬翠,盖超,杨帅. 化学工程. 2014(08)
[2]生物质气化技术研究现状及其发展[J]. 常轩,齐永锋,张冬冬,徐亮. 现代化工. 2013(06)
[3]上吸式生物质气化炉的设计与试验[J]. 李斌,陈汉平,杨海平,王贤华,张世红. 农业工程学报. 2011(07)
本文编号：3108362
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