生物质高温气流床分级气化特性

为了满足生物质间接液化中对合成气组成的要求,特别是H2与CO体积比要达到1.0~2.0,采用生物质低温热解炉结合高温气流床的生物质分级气化系统,研究气流床分级气化方式对生物质气化合成气的影响.针对温度、一次气化时间等因素,研究合成气组分、H2与CO体积比、碳转化率、气化效率以及焦油质量浓度等方面的变化情况.结果表明,生物质分级气化和温度的升高均能够提高H2与CO体积比.生物质分级气化系统的最佳工况是一次气化时间为0.6s,当气化温度为1 100℃时,此时气化效果最好,气化效率达到75%,H2与CO体积比可达1.22,碳转化率达到96.3%.分级气化合成气中焦油质量浓度比传统气化明显减少,从5.46g/m3降低到了50mg/m3.     

垃圾衍生燃料流化床富氧气化实验研究

为了研究不同操作工艺参数对垃圾衍生燃料（RDF）流化床富氧气化特性的影响,在常压流化床气化炉上进行徐州RDF的富氧气化实验,研究气化温度、当量比及氧体积分数对气化特性的影响.结果表明：随着气化温度由600 ℃升至800 ℃,气体产物中H2和CO体积分数显著增加,气体热值和气化效率增加;当量比通过影响气化反应程度及燃料碳转化率间接改变气化效果,当氧体积分数为425%、气化温度为770 ℃时,气化最佳当量比约为02,过高或过低均会导致可燃组分和气化效率的降低;随着氧体积分数由21%增至425%,可燃组分体积分数不断增加,与空气气化相比,富氧气化的气化效果有显著改善.     

昔阳无烟煤地下气化模型试验研究

为了探索无烟煤地下气化过程的基本规律，以及制定合理的工艺参数，测定了山西昔阳无烟煤反应活性，并进行了富氧地下气化模型试验；研究了不同富氧浓度下，温度场、出口煤气有效组分含量、热值、产气率及热效率的变化规律．试验结果表明，随着氧气浓度的增加，气化区温度升高，煤气中H2，CO含量增加，但当氧气浓度大于40％时，温度上升幅度增加，但煤气中有效气体组分含量上升幅度减小；添加水蒸汽后，才能提高H2，CO含量，并有效地控制气化炉温度，保持煤气热值的稳定；随着富氧浓度的提高产气率下降，气化效率在52．10％～75．09％之间。     

垃圾渗滤液污泥的有机结构对热解行为的影响

热解是垃圾渗滤液污泥达到减量化、无害化、资源化处置的有效方式之一.试验通过污泥固定床热解分析不同温度下热解产物分布及热解气组分,利用固体核磁测定污泥有机碳结构、热失重分析仪分析污泥的热失重行为,系统地阐释垃圾渗滤液污泥有机碳结构对其热解行为的影响规律.结果表明,污泥中的H/C原子比高达1.97,乙基碳比例为20.98％,脂肪碳链较长,与杂原子相连的脂肪碳比例为22.99％,其两个热失重速率最大峰在247℃与298℃处.在400～600℃温度内,热解挥发分形成动态稳定,热解产物产率保持动态平衡,H2与甲烷释放速率在500℃时达到最大值.600℃后,焦油中的长链烃与热解水发生二次裂解重整反应,半焦气化反应加剧,热解气产率不断增加,C O释放速率不断增加.     

不同煤种地下气化特性研究

在地下气化模型试验及理论分析的基础上，研究了不同煤种的地下气化特性．比较了空气连续气化及纯氧．水蒸汽气化条件下的煤气组成，并从气化煤层升温速率、气化速率、煤气产率、气化效率等方面比较了不同煤种的地下气化特性．试验结果表明，煤种的不同组成决定了空气煤气中CO，H2，CH4含量的不同，鼓风量影响着空气煤气的组成．在适宜的汽氧比条件下，不同煤种纯氧，水蒸汽地下气化均可以获得中热值煤气。对于试验煤种，褐煤具有高的气化活性、气化速率及低的煤气产率，其纯氧-水蒸汽气化效率达87％，最适于地下气化；瘦煤地下气化，气化煤层温度上升缓慢，其气化活性较低，气化速率变化平缓，纯氧-水蒸汽气化效率为74％，但气化过程稳定，且具有高的煤气产率，可以进行地下气化；气肥煤煤层升温速率最快，煤气产率仅次于瘦煤，但在煤挥发分析出后，气化速率减小，气化稳定性变差。     

石油焦-氧气气化制备合成气的模拟研究

基于Aspen Plus建立石油焦-氧气流化床气化制备合成气模型,用仿真模拟结果与实验值相比较,发现模拟值与实验值基本吻合。并且分析了不同条件下(气化温度、气化压强、氧气当量比(ER)、水蒸气与石油焦质量比(m(水)/m(石油焦))对合成气(H2+CO)体积分数、合成气产率、V(H2)/V(CO)的影响。结果表明:当氧气当量比为0.45时,合成气体积分数、合成气产率达到最大;升高温度有利于制备合成气,当温度达到850℃时,合成气体积分数和产率上升的趋势比较小;高压不利于制备合成气;通入水蒸气可以调节V(H2)/V(CO)的值,当m(水)/m(石油焦)为3.5时,此时的合成气可以制备甲醇。     

基于aspen plus的垃圾衍生燃料热解模拟与实验

采用化工流程模拟软件aspen plus对垃圾衍生燃料(RDF)建立热解反应模型,得出RDF各热解产物产率及气体体积分数.在高温管式炉中进行RDF热解实验,利用气相色谱分析仪测出各气体体积分数.将模拟值与实验值进行比较,结果表明:热解终温增加,热解液和热解气产率增大,半焦产率下降H2体积分数增加,CO2体积分数下降;与添加废石灰的RDF相比,添加污泥的RDF热解液和半焦产率更低,热解气产率更高;生物质质量分数下降,CO2体积分数下降;与添加废石灰RDF相比,添加污泥的RDF的CO2体积分数下降.     

气化参数影响气流床煤气化的模型研究(Ⅱ)--模型预测及分析

为评价和优化气流床煤气化中的气化方案和气化参数,利用已建立的气流床煤气化动力学模型系统地研究了不同气化剂、气化剂质量比率、气化温度、气化压力和停留时间等参数对气化过程和煤气组分的影响,并对其影响机理及规律进行了分析.结果表明:O2/H2O和O2/CO2两种气化方案各有特点,O2/H2O气化剂方案反应速度快,煤气中H2体积分数高,而O2/CO2气化剂方案可以降低未分解的水煤气,并回收利用CO2.气化温度是影响气化进程和煤气组分的最关键因素,气化压力对气化反应进程影响较大,但对接近平衡时的煤气组分影响却较小;对给定的气化反应系统,存在最佳气化剂质量比率和停留时间.     

典型煤种CO_2气化过程中产物的析出特性

CO2气氛下在热重分析仪上对3种典型煤种分别进行了气化实验,与便携红外分析仪连用,详细研究了煤气化产物与温度、煤种的关系。结果表明：气化温度在500～800℃之间,C煤的甲烷生成速率较高,但焦炭与水蒸气的气化反应较慢,但温度达到1 000℃时甲烷会分解;在热重分析仪中,高灰分阻碍了气化反应的进行,400～1000℃过程中失重曲线较平缓,在1 000℃之后,TG曲线有了明显的变化;煤化程度越低,越有利于挥发分的析出,有利于提高气化过程中CO和CH4的析出量,而且降低了有机硫（COS）的析出量。     

生物质空气/水蒸汽气化的综合计算法模型

建立生物质气化模型的目的在于确定用某种燃料为气化原料时所生成煤气的组成、热值、煤气产率、气化剂的消耗量与热效率等,并为选用设计气化系统及设备提供依据。根据生物质气化炉实测数据对煤的综合计算法模型进行了修正。主要调整了干馏段生物质气的产率及气化段的碳氮比特征值n。其中,干馏产物中CO2的产率设定为氧含量的30%,焦油的产率设定为挥发分的10%;气化段的碳氮比特征值n对应着不同的鼓风量,风量大时n值得取值小,反之亦然,在实际气化炉中过量空气系数在0.2～0.4之间,对应的n值的取值由原来的0.6变为0.3～0.6之间;此外,根据固定碳量给定了水蒸汽的喷入量。建模结果还与其它学者的实验数据进行了对比,模拟结果符合良好,在一定程度上证明了模型的有效性和可靠性。