两段气化对降低生物质气化过程焦油生成量的影响

在分析焦油生成和裂解的有关机理的基础上，研究开发了两段气化装置，对一段供风和两段供风气化过程进行了大量的对比试验，探讨了温度分布和气化强度等因素对气化中焦油含量的影响。研究结果表明，在同样的试验条件下，两段供风显著提高了气化炉内的最高温度和还原区的温度，气体中焦油的含量仅为常规供风方式的1／10左右，改善了气化机组的性能。     

焦油对生物质气化再燃还原NO的影响

采用配制含焦油模型化合物的生物质气的方法,实验研究了焦油的加入对生物质气化再燃还原NO的影响.模拟的生物质气化气由H2、CH4、CO、CO2、N2构成,并选择了苯、甲苯、苯酚和苯乙烯作为焦油模型化合物.实验在电加热的刚玉管流反应器中进行,实验温度在900～1,400,℃之间.研究了反应器入口焦油含量、氧气浓度、NO初始浓度、反应停留时间及反应温度等因素对还原NO的影响,分析了含焦油的生物质气化再燃特性.证实了焦油有助于提高生物质气化气还原NO的效率;含焦油的生物质气化再燃的最佳当量比在1.20～1.65之间,并且随着NO初始浓度的增加及停留时间的延长,NO还原效率逐渐增加;高温下,焦油含量较高时,有炭黑生成.     

石油焦水煤浆在新型气化炉内气化过程的数值计算

对石油焦水煤浆(PCCWS)在多喷嘴新型水煤浆气化炉内的气化过程进行了数值计算,考察了气化炉内的温度分布、各种气化产物浓度分布规律.结果表明:同浓度的石油焦水煤浆气化与普通水煤浆气化相比,气化炉内平均温度略有上升,碳转化率提高,气化炉出口粗煤气中有效气(CO H2)含量提高7.91%,CO2和H2O浓度大幅下降,水分解率大大提高;石油焦水煤浆气化可以节约氧气约6%,气化效果明显优于普通水煤浆.     

城市生活垃圾原位水蒸气气化制氢研究

在固定床反应器中对城市生活垃圾进行原位水蒸气气化制氢研究,考察了加热方式、反应温度以及含水率对城市生活垃圾原位水蒸气气化特性的影响。结果表明,快加热方式有利于提高燃气品质和降低焦油含量;随着反应温度的增加,气体产物含量增加,焦油含量和半焦含量下降,气体组分中H2和CO含量升高,碳转化率从30.49%增加到56.79%;当城市生活垃圾含水率为39.45%时,产气品质最高,气体成分中H2含量达到最高值25.8%,气体的低位热值达到17.02 MJ/m3;温度升高和蒸汽引入能改变半焦产物的表观形貌,并能提高半焦产物的BET以及灰分含量。     

聚丙烯类废塑料空气气化特性试验研究

以单一粒径2mm的聚丙烯树脂为试验物料，空气作为气化介质，在内径100mm，高3．5m流化床反应器内对聚丙烯类塑料的空气气化特性进行了试验研究。试验结果表明，在650—750℃温度区域内气化，其燃气成分主要是气相碳氢化合物CH4、C2Hm(m=2，4，6)等，CO和H2所占比例很少．随气化温度的升高，CH4、CO和H2含量增加，C2Hm含量下降，在相同的气化温度下，床层高度增加，CH4和H2含量略有增加，CO含量基本保持不变。焦油和焦炭的产率较低并随气化温度的提高而降低，空气系数增加，燃烧份额提高，气化炉温度也相应增加。同时还比较分析了生物质和煤与聚丙烯空气气化特性。     

空气当量比对稻壳旋风气化的影响

稻壳旋风空气气化就是以稻壳为物料,以空气为载体,通过组织旋风气固流场来完成生物质气化的过程.通过对旋风气化反应过程的温度监测和气化产品气的成分分析可知:在稻壳旋风气化过程中,随着空气当量比ER的增大,物料入口温度降低、氧化区温度提高、产品气出口温度提高,气化燃气中的主要可燃成分中CO和CH4而降低、H2则在一定范围内增加、燃气热值降低,燃气中焦油的含量减少.经过比较和优化,本文认为稻壳旋风空气气化最佳空气当量比为0.25～0.26.     

垃圾循环流化床低温气化试验研究及模拟

在一台自行研制的循环流化床气化炉上进行了模拟城市生活垃圾低温气化试验.结果表明,随气化温度升高,气化气体低位热值明显增高,可燃组分含量也随之增大,尤其是当气化温度从500℃升高到600℃时,气化气体中CO、H2和CH4含量显著增加;随着过量空气系数的增大,气化气体中可燃组分含量和气化气体低位热值均减小;垃圾中适当保持一定水分含量有利于提高其气化气体中可燃组分含苗和气化气体低位热值.同时采用ASPENPLUS软件建立了垃圾流化床气化模型,通过改变气化温度、过量空气系数和垃圾全水分含量进行模拟计算,结果显示,各工况下生成气化气体低位热值的模拟值和试验值符合较好,证明该模型可用于城市生活垃圾气化特性的预涮和分析.     

生物质快速热解及水蒸气气化实验研究

对生物质气流床气化过程进行了小型台架实验研究,建立生物质气流床气化小型实验台架,进行生物质快速热解和水蒸气气化的实验,实验表明:温度提高有利于提高产品气的产率、气化过程的碳转化率和气化效率,但温度过高会促进CH_4的重整反应、水气变化反应、降低CO、甲烷含量,从而影响产品气热值。粒径对气化结果有着一定影响,粒径对气化结果的影响主要体现在固相内部升温速率和最终温度上,粒径越小,颗粒升温越快,能达到的最终温度越高。水蒸气气化过程中,适当的水蒸气的通入能大量提高产气中的H_2、CO的占比,提高碳转化率和H_2/CO的比值,碳转化率在S/B比为1.4时达到最大值96%,此时气化效率也高达94%,水蒸气的通入过量会导致炉内温度下降,各项评价指标均开始下降,降低燃气品质。     

木屑旋风空气分级气化试验研究

基于生物质空气气化机理,结合气流床气化工艺的优点,参考旋风分离器的设计原理,提出了生物质旋风空气分级气化工艺.对不同的位置加入二次风和改变二次风率进行了试验研究.研究结果表明,分级气化能够改善燃气品质.在还原区加入二次风有利于提高燃气热值和气化效率,在氧化区加入二次风有利于减少燃气中焦油的含量.燃气热值、气体产率、气化效率和碳转化率随着二次风率的增加而增加.     

油水煤浆在新型气化炉内气化过程的数值模拟

在多喷嘴入口新型水煤浆气化炉内对油水煤浆(COW)的气化过程进行了数值模拟计算研究,分析了气化炉内的温度分布、各种气化产物浓度分布规律。数值模拟计算结果证明,同浓度的油水煤浆气化与普通水煤浆气化相比,气化炉内平均温度略有上升,碳转化率提高1.81%,气化炉出口粗煤气中有效气(CO H2)含量提高10.58%,CO2和H2O浓度大幅下降,水分解率大大提高,气化效果明显优于普通水煤浆。