生物质微米原料快速气化试验研究

发布时间：2022-06-01 21:16

　　以木屑和稻壳为试验原料,针对生物质气化热解技术开展研究。实验结果表明,CO、H₂、CH₄等是组成合成气的主要有效成分;反应终温对气化热解反应的结果影响较大。当反应终温从700℃上升至900℃时,合成气产率提升了39. 6%;原料含水率对合成气的组分构成也有影响,含水率越高,H₂占比越小,同时无效热值气体CO₂含量占比上升。 

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【部分图文】：

电热式单管气化图

由表4和图2可得，示范装置生物质微米原料快速气化过程中，随着终温的升高，H2、CO、CH4、CO2的含量均有所提升。尤其是CO含量，组分含量升高速率越来越大。由于气化炉的进料方式选择的是从顶部进料，通过自由落体穿过气化区域，温度越高，生物质原料中挥发分析出越快，碳粉的形成也越快。因此由式(7)可得，CO的含量会急剧升高。同时，由于原料虽然通过预处理干燥过，但是内部仍有部分自由水和结合水，在高终温气化条件中，由于原料内外部温度梯度较大，传热传质效果明显，导致水分析出加快，从而使反应(8)加快，使得H2含量变多。但是由于随着生物质内部自由水和结晶水的含量上限，导致随着温度后期升高后，水分的析出总量增加缓慢，使得H2含量的增量逐渐变缓。同时反应(9)正向反应也变缓，CH4的增量变缓。

本次试验载气风机频率固定在25 Hz，对应流量为114.5 m3/h，气化终温控制在1 000℃，气化原料粒径选择100目以上，选择空气气化剂条件进行试验。试验数据如表7、图3所示:由表6和图3可得，在空气作为气化剂的气化试验中，木屑、稻壳气化合成气中CH4含量占比分别为5.40%和5.21%，基本一致;而CO和H2差异很大。木屑合成气中CO、H2占比分别为18.37%和10.89%，稻壳的为16.35%和8.62%。木屑相比稻壳在CO和H2上分别提升了12.35%和26.33%，热值也提高了11.73%。

【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质烘焙预处理对气流床气化的影响[J]. 赵辉,周劲松,曹小伟,骆仲泱,岑可法.  太阳能学报. 2008(12)
[2]生物质能源转化技术与应用（Ⅵ）——生物质发电技术和设备[J]. 刘宝亮,蒋剑春.  生物质化学工程. 2008(02)

博士论文
[1]稻壳低温慢速热解机理研究[D]. 沈建锋.南京理工大学 2011
[2]生物质催化热解和气化的应用基础研究[D]. 李建芬.华中科技大学 2007

硕士论文
[1]稻壳/木屑焦水蒸气高温气化反应特性[D]. 孙佳伟.哈尔滨理工大学 2016
[2]稻壳颗粒性能分析与催化热解动力学[D]. 张鹏.南京理工大学 2016
[3]典型生物质气化特性的实验与模拟研究[D]. 谢凯.华中科技大学 2014
[4]气流床条件下生物质气化反应特性研究[D]. 梅勤峰.浙江大学 2010
[5]生物质气流床气化特性及半焦气化动力学研究[D]. 曹小伟.浙江大学 2007



本文编号：3652851