改性钙基吸附剂在增强式生物质气化制氢应用中的实验研究
发布时间：2022-01-13 22:10
由于全球变暖等环境问题越来越严重,化石能源的日益短缺,开发新的清洁能源迫在眉睫。氢能作为一种清洁、高热值、易利用的新能源,广受人们的关注。但是现有主要是消耗化石能源产生氢能,这并不能很好的改善我国的环境和能源问题。生物质作为一种来源广、价格低、可再生的一次能源,是一种非常好的氢源。其中生物质气化制氢作为一种极有前景的制氢方式。本文利用湿混法制备改性CaO吸附剂,并用挤压-滚圆法进行成型造粒,在热重测试仪上,测试CaO吸附剂在25个循环中的吸附性能,并筛选出吸附性能好的CaO吸附剂球形颗粒。探究不同吸附温度500-700°C,对CaO吸附剂吸附性能影响。选取烟筋原样和酸洗烟筋作为生物质原料,在增强式生物质气化制氢台架上,研究CaO吸附剂类型、吸附剂添加量、气化温度以及灰分对增强式生物质气化制氢循环中气体组成成分和气体产率的影响。在热重测试仪上测试结果表明:添加惰性载体改性CaO吸附剂比CaO有更好的吸附性能,惰性载体可以很好的分散CaO颗粒,延缓了CaO吸附剂的烧结;成型过程会明显降低CaO吸附剂的吸附性能,这是由于挤压过程中,形成了非常致密的孔隙结构,增大CO2的...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文主要研究思路及内容如图1所示，本文主要根据CaO粉末机械性能差、CaO吸附剂循环吸附性能低
图 2-1 挤压-滚圆法制备 CaO 吸附剂球形颗粒及应用流程图通过挤压-滚圆法制备CaO吸附剂球形颗粒，具体方法如下：称取一定量的合成吸附剂粉末倒入不锈钢容器中，向不锈钢容器中用注射器缓慢加入适量去离子水，并充分搅拌使水分均匀浸入干粉末中，形成湿度均匀的湿物料；然后，将湿物料慢慢加入挤压机的螺杆送料器中，以特定转速旋转进行挤压，物料通过挤压孔板后形成结构致密的长圆柱状挤出物。快速将长圆柱状挤出物放置在滚圆机的滚筒中，先利用滚圆盘的高转速形成的剪切力将长圆柱状挤出物切割成短圆柱状挤出物。然后在滚圆盘的适合旋转转速下使得短圆柱状挤出物滚圆成成球形颗粒。最后，通过标筛选取粒径为0.7-1.25 mm的吸附剂球形颗粒，放置在空气中风干一昼夜后即获得实验用CaO基吸附剂球形颗粒CaOp、CaMg75p、CaAl75p、CaY75p、CaLa75p、CaNd75p和CaSi75p，其中“p”表示球型颗粒。另外，为了制取添加纤维素（45-74 μm）的CaO吸附剂球形颗粒，将纤维素和吸附剂按照质量比为1:4的比例倒在烧杯中，加入适量的去离子水，充分搅
2捕集封存。如图 2-2 和 2-3 所示，分别为增强式生物质气化制氢的气化系统台架和煅烧系统台架。在图 2-2 中，增强式生物质气化制氢气化系统台架主要由水蒸汽发生器、电加热炉、石英反应器、焦油收集系统以及气袋。为了保证在实验过程中，给入的水蒸汽稳定，固定床石英反应器内径 40 mm，长 1300 mm。焦油收集系统主要由两套 U 形管和收集瓶，其中 U 形管有两层，外层流动的是低温冷凝液，内层流动的是气化产生的高温气体。用交流电齿轮泵使得冷凝液在两个 U 形管的外层之间不断流动
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ca循环的生物质加压气化制氢系统的模拟与优化[J]. 赵亮,王勤辉,樊宏韬,方梦祥,骆仲泱. 动力工程学报. 2013(11)
[2]Ca（OH）2对生物质水蒸气气化制氢的影响[J]. 黄浩,胡国新. 上海交通大学学报. 2007(12)
[3]生物质无氧气化制氢系统的热力学计算[J]. 关键,王勤辉,孙登科,蒲学森,骆仲泱,岑可法. 太阳能学报. 2007(10)
[4]生物质一步制氢的热力学分析及实验研究[J]. 乔春珍,肖云汉,赵丽凤,徐祥. 太阳能学报. 2007(01)
[5]生物质制氢技术的研究现状与展望[J]. 陈冠益,高文学,马文超. 太阳能学报. 2006(12)
[6]生物质制氢气的研究[J]. 袁传敏,颜涌捷,曹建勤. 煤炭转化. 2002(01)
本文编号：3587234
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文主要研究思路及内容如图1所示，本文主要根据CaO粉末机械性能差、CaO吸附剂循环吸附性能低
图 2-1 挤压-滚圆法制备 CaO 吸附剂球形颗粒及应用流程图通过挤压-滚圆法制备CaO吸附剂球形颗粒，具体方法如下：称取一定量的合成吸附剂粉末倒入不锈钢容器中，向不锈钢容器中用注射器缓慢加入适量去离子水，并充分搅拌使水分均匀浸入干粉末中，形成湿度均匀的湿物料；然后，将湿物料慢慢加入挤压机的螺杆送料器中，以特定转速旋转进行挤压，物料通过挤压孔板后形成结构致密的长圆柱状挤出物。快速将长圆柱状挤出物放置在滚圆机的滚筒中，先利用滚圆盘的高转速形成的剪切力将长圆柱状挤出物切割成短圆柱状挤出物。然后在滚圆盘的适合旋转转速下使得短圆柱状挤出物滚圆成成球形颗粒。最后，通过标筛选取粒径为0.7-1.25 mm的吸附剂球形颗粒，放置在空气中风干一昼夜后即获得实验用CaO基吸附剂球形颗粒CaOp、CaMg75p、CaAl75p、CaY75p、CaLa75p、CaNd75p和CaSi75p，其中“p”表示球型颗粒。另外，为了制取添加纤维素（45-74 μm）的CaO吸附剂球形颗粒，将纤维素和吸附剂按照质量比为1:4的比例倒在烧杯中，加入适量的去离子水，充分搅
2捕集封存。如图 2-2 和 2-3 所示，分别为增强式生物质气化制氢的气化系统台架和煅烧系统台架。在图 2-2 中，增强式生物质气化制氢气化系统台架主要由水蒸汽发生器、电加热炉、石英反应器、焦油收集系统以及气袋。为了保证在实验过程中，给入的水蒸汽稳定，固定床石英反应器内径 40 mm，长 1300 mm。焦油收集系统主要由两套 U 形管和收集瓶，其中 U 形管有两层，外层流动的是低温冷凝液，内层流动的是气化产生的高温气体。用交流电齿轮泵使得冷凝液在两个 U 形管的外层之间不断流动
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Ca循环的生物质加压气化制氢系统的模拟与优化[J]. 赵亮,王勤辉,樊宏韬,方梦祥,骆仲泱. 动力工程学报. 2013(11)
[2]Ca（OH）2对生物质水蒸气气化制氢的影响[J]. 黄浩,胡国新. 上海交通大学学报. 2007(12)
[3]生物质无氧气化制氢系统的热力学计算[J]. 关键,王勤辉,孙登科,蒲学森,骆仲泱,岑可法. 太阳能学报. 2007(10)
[4]生物质一步制氢的热力学分析及实验研究[J]. 乔春珍,肖云汉,赵丽凤,徐祥. 太阳能学报. 2007(01)
[5]生物质制氢技术的研究现状与展望[J]. 陈冠益,高文学,马文超. 太阳能学报. 2006(12)
[6]生物质制氢气的研究[J]. 袁传敏,颜涌捷,曹建勤. 煤炭转化. 2002(01)
本文编号：3587234
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