生物质热解气生物法甲烷化工艺优化及机理探究
发布时间：2021-11-10 13:55
热解气是一种主要成分为H2, CO, CH4和CO2的可燃气体,这种气体具有热值低、有毒性、易燃爆等特点,使得在实际应用过程易出现安全事故,同时由于气体热值较低,在使用过程中也存在利用效率低的问题。随着化石燃料的枯竭,天然气利用的需求也在不断增长,利用生物法甲烷化技术将热解气合成转化为生物天然气同时将沼气提质,正因其高效的利用而受到广泛的关注。本课题研究了不同条件下热解气生物法甲烷化转化效率并且考察了转化过程中可能的影响因素。研究了在中试规模的不同气体处理负荷和进气循环条件下实际热解气生物法甲烷化转化效率和系统稳定性。结果显示,在小通气量,大循环量（进气体积1m3,进气速率为1h进完,并保持全天同速循环）的运行状态下,生物甲烷化转化效果较好,其中H2和CO转化率分别达到最高的87.7%和84.3%。通气量加大,循环量减少会使转化效率降低。但通气实验过程中,会出现系统酸化现象,考虑到热解气中焦油和含氧量的问题,在接下来的研究中我们着重考察了在限制含氧量的情况下焦油对生物法甲烷化厌氧系统的影响。研究了生物质焦油及其模型化合物含量对生物法甲烷化厌氧系统的影响。结果显示,...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１生物质气化发屯工芝围ＩＩＷ８Ｉ??Ｆｉｇ，?１－１?Ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｂｉｏｍａｓｓ?ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ??
表现在ＣＯ，Ｈ２和ＣＨ４含量的下降，Ｃ化含量的上升及化含量的上升（化含??量维持在６％左右）。因气体质量的严重下降，对厌氧反应器稳定性平街的影响巨??大，本轮通气实验只进行３次（３６?ｈ）即被迫停止。图２－６是本轮３次通气试验??中Ｉｋ巧Ｃ０叛终转化率变化趋势。??１００?Ｔ?１??■?Ｃ０??？?Ｈ２??８０－??Ｗ?６０－?？?？??朵?■??■??女?■??４０－??巧??２０－???１?．?．???１?２?３??巧气次数??图２－６?ＣＯ巧Ｈ２各次最终转化率??Ｆｉｇ．?２－６?Ｔｈｅ?ｆｉｎａｌ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒａ化?ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｏｆ?Ｃ０?ａｎｄ?Ｈｓ??２０??
３．?３．?２出水葡萄巧??本实验中营养液中添加的是实验用销巧糖，通过测定出水还原糖的浓度可知??焦油添加过程中对厌氧消化水解酸化阶段的影响，图３－６湿示了厌氧消化各纽出??水还原糖随培养时间的变化规律。??欄????３５００－?－＾＊－２?丫??—ＡＴ－．Ｌ３?／??Ｔ?Ｌ４?／??磬咖Ｌ５?／??—Ｌ６?／??＾?２５００－卡?Ｌ７?／??＾?Ｌ８?／??三?２０００－?．?Ｌ９?／??雪１－－一…?／??１０００－?／??〇］??一?？尸．，．．尸１??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??时Ｍ?（、巧）??困３＾６厌氧消化各组出水还原糖随培养时间的变化??Ｆｉｇ．?３－６?Ｔｈｅ?ｅｆｆｌｕｅｎｔ?ｒｅｄｕｃｉｎｇ?ｓｕｇａｒ?ｃｏｎ化ｎｔ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｇｒｏｕｐｓ?ｏｆ?ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ?ｅｘｐｅｒｉｍ州ｔ??ａｌｏｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ??由图３－６可Ｗ看出ＬＩＯ，Ｌ９和Ｌ８王组培养过程中出现了还原糖浓度不断上??升的现象，Ｈ组分别在培养时间４５?ｄ（Ｌ１０，此时焦油添加浓度５０００?ｍｇ／Ｌ），?５５??天（Ｌ９，此时焦油添加浓度２５００?ｍｇ／Ｌ）和６５?ｄ?（Ｌ８，此时焦油添加浓度１５００??ｍｇ／Ｌ），出现上升，且分别在五日后（第二次分别添加各自同等浓度的焦油量）??出现快速上升现象。从Ｈ组上升速度来看，焦油添加量越大，还原糖上升速率越??快（各组营养液中葡萄糖含量相等）
【参考文献】：
期刊论文
[1]pH值调控对餐厨垃圾厌氧消化效率的影响[J]. 裴占江,刘杰,王粟,史风梅,高亚冰,张大雷. 中国沼气. 2015(01)
[2]同型产乙酸菌富集物的群落解析及转化合成气产乙酸[J]. 张丽娟,符波,罗衎,刘和. 应用与环境生物学报. 2014(06)
[3]高温移动床废轮胎与生物质直接热解制气性能研究[J]. 付烽,朱跃钊,范红途,高豪杰,杜杨,吴昊,朱震. 可再生能源. 2014(12)
[4]有机化工生产中合成气利用方法的比较与研究[J]. 李明杰. 化工管理. 2014(06)
[5]合成气完全甲烷化催化剂的放大制备及失活机理研究[J]. 刘志红,徐亚荣,徐新良,刘平. 石油与天然气化工. 2013(06)
[6]微量元素对沼气厌氧发酵的影响[J]. 张万钦,吴树彪,郎乾乾,董仁杰. 农业工程学报. 2013(10)
[7]生物质气化制备合成天然气技术的研究进展[J]. 武宏香,赵增立,王小波,郑安庆,李海滨,何方. 化工进展. 2013(01)
[8]林业生物质能源主宰未来[J]. 胡琴. 中国林业. 2012(09)
[9]合成气完全甲烷化催化剂研究[J]. 徐亚荣,徐新良,刘平,李文怀. 天然气化工（C1化学与化工）. 2011(04)
[10]煤制天然气高温甲烷化催化剂研究进展[J]. 蔺华林,李克健,赵利军. 化工进展. 2011(08)
博士论文
[1]生物质气化与燃气轮机燃烧集成发电实验与模拟研究[D]. 兰维娟.天津大学 2013
硕士论文
[1]高固体含量城市污泥热水解—厌氧消化中试研究[D]. 王广启.清华大学 2013
[2]生物质气微型燃气轮机分布式供能系统性能分析[D]. 吴旺松.上海交通大学 2013
本文编号：3487387
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１生物质气化发屯工芝围ＩＩＷ８Ｉ??Ｆｉｇ，?１－１?Ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｂｉｏｍａｓｓ?ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ??
表现在ＣＯ，Ｈ２和ＣＨ４含量的下降，Ｃ化含量的上升及化含量的上升（化含??量维持在６％左右）。因气体质量的严重下降，对厌氧反应器稳定性平街的影响巨??大，本轮通气实验只进行３次（３６?ｈ）即被迫停止。图２－６是本轮３次通气试验??中Ｉｋ巧Ｃ０叛终转化率变化趋势。??１００?Ｔ?１??■?Ｃ０??？?Ｈ２??８０－??Ｗ?６０－?？?？??朵?■??■??女?■??４０－??巧??２０－???１?．?．???１?２?３??巧气次数??图２－６?ＣＯ巧Ｈ２各次最终转化率??Ｆｉｇ．?２－６?Ｔｈｅ?ｆｉｎａｌ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒａ化?ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｏｆ?Ｃ０?ａｎｄ?Ｈｓ??２０??
３．?３．?２出水葡萄巧??本实验中营养液中添加的是实验用销巧糖，通过测定出水还原糖的浓度可知??焦油添加过程中对厌氧消化水解酸化阶段的影响，图３－６湿示了厌氧消化各纽出??水还原糖随培养时间的变化规律。??欄????３５００－?－＾＊－２?丫??—ＡＴ－．Ｌ３?／??Ｔ?Ｌ４?／??磬咖Ｌ５?／??—Ｌ６?／??＾?２５００－卡?Ｌ７?／??＾?Ｌ８?／??三?２０００－?．?Ｌ９?／??雪１－－一…?／??１０００－?／??〇］??一?？尸．，．．尸１??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??时Ｍ?（、巧）??困３＾６厌氧消化各组出水还原糖随培养时间的变化??Ｆｉｇ．?３－６?Ｔｈｅ?ｅｆｆｌｕｅｎｔ?ｒｅｄｕｃｉｎｇ?ｓｕｇａｒ?ｃｏｎ化ｎｔ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｇｒｏｕｐｓ?ｏｆ?ａｎａｅｒｏｂｉｃ?ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ?ｅｘｐｅｒｉｍ州ｔ??ａｌｏｎｇ?ｗｉｔｈ?ｔｈｅ?ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ?ｔｉｍｅ??由图３－６可Ｗ看出ＬＩＯ，Ｌ９和Ｌ８王组培养过程中出现了还原糖浓度不断上??升的现象，Ｈ组分别在培养时间４５?ｄ（Ｌ１０，此时焦油添加浓度５０００?ｍｇ／Ｌ），?５５??天（Ｌ９，此时焦油添加浓度２５００?ｍｇ／Ｌ）和６５?ｄ?（Ｌ８，此时焦油添加浓度１５００??ｍｇ／Ｌ），出现上升，且分别在五日后（第二次分别添加各自同等浓度的焦油量）??出现快速上升现象。从Ｈ组上升速度来看，焦油添加量越大，还原糖上升速率越??快（各组营养液中葡萄糖含量相等）
【参考文献】：
期刊论文
[1]pH值调控对餐厨垃圾厌氧消化效率的影响[J]. 裴占江,刘杰,王粟,史风梅,高亚冰,张大雷. 中国沼气. 2015(01)
[2]同型产乙酸菌富集物的群落解析及转化合成气产乙酸[J]. 张丽娟,符波,罗衎,刘和. 应用与环境生物学报. 2014(06)
[3]高温移动床废轮胎与生物质直接热解制气性能研究[J]. 付烽,朱跃钊,范红途,高豪杰,杜杨,吴昊,朱震. 可再生能源. 2014(12)
[4]有机化工生产中合成气利用方法的比较与研究[J]. 李明杰. 化工管理. 2014(06)
[5]合成气完全甲烷化催化剂的放大制备及失活机理研究[J]. 刘志红,徐亚荣,徐新良,刘平. 石油与天然气化工. 2013(06)
[6]微量元素对沼气厌氧发酵的影响[J]. 张万钦,吴树彪,郎乾乾,董仁杰. 农业工程学报. 2013(10)
[7]生物质气化制备合成天然气技术的研究进展[J]. 武宏香,赵增立,王小波,郑安庆,李海滨,何方. 化工进展. 2013(01)
[8]林业生物质能源主宰未来[J]. 胡琴. 中国林业. 2012(09)
[9]合成气完全甲烷化催化剂研究[J]. 徐亚荣,徐新良,刘平,李文怀. 天然气化工（C1化学与化工）. 2011(04)
[10]煤制天然气高温甲烷化催化剂研究进展[J]. 蔺华林,李克健,赵利军. 化工进展. 2011(08)
博士论文
[1]生物质气化与燃气轮机燃烧集成发电实验与模拟研究[D]. 兰维娟.天津大学 2013
硕士论文
[1]高固体含量城市污泥热水解—厌氧消化中试研究[D]. 王广启.清华大学 2013
[2]生物质气微型燃气轮机分布式供能系统性能分析[D]. 吴旺松.上海交通大学 2013
本文编号：3487387
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