气化过程中焦油催化裂解的影响因素研究

气化副产物焦油的存在降低了气化燃气的利用价值.对焦油裂解影响因素进行了研究,结果表明,催化剂对焦油裂解有很大的促进作用;温度升高有利于焦油的裂解反应;增加接触时间有利于减小焦油的生成量.     

生物质焦油催化裂解过程中酸性催化剂积碳失活与烧焦再生特性

为了研究酸性催化剂积碳失活以及再生特性,在固定床反应器上,以高铝砖作为催化剂,进行了生物质焦油催化裂解实验。实验结果表明,由于催化剂表面积碳,造成催化剂活性随着作用时间增加而下降。但当催化剂工作一定时间后,催化剂表面的积碳速率开始变得平缓,单层积碳向多层积碳转变。当积碳速率与反应中焦炭脱除速率达到平衡时,催化剂表面积碳量将趋于稳定。实验中采用烧焦法有效地恢复了催化剂的活性,但是焦炭燃烧会破坏催化剂表面的酸性结构,减少表面活化位,使得再生后的催化剂并不能完全达到新鲜催化剂所具有的催化能力。而且烧焦再生过程中会发生烧结,结晶等现象,改变催化剂的孔隙率、孔径分布、比表面积等物理特性。     

生物质热裂解试验制焦油特性研究

在小型固定床热解炉内对部分典型的生物质物料进行热裂解试验,研究了热裂解产物中焦油的产率以及芳香族组分分布特性。结果表明:物料挥发分和水分含量越高,生物质热裂解反应生成焦油(含水)的产率也相应提高。随裂解温度的提高,焦油的产率先升后降呈阶段性变化;改变热裂解终温将会改变焦油中组分分布,特别是在650℃较高温度时组分分布发生较大改变。生物质热裂解焦油中的4种芳香烃中苯和萘是主要组分,联苯和芘是微量组分。随热裂解温度升高,焦油中苯的含量逐渐减少,而萘的含量逐渐增加。     

煤部分空气气化多联产工艺中焦油裂解脱除试验研究

煤焦油在煤气的生产、运输等过程中存在较大危害.为了研究焦油的裂解特性,在1MW循环流化床热电气多联产试验装置上进行了煤部分空气气化多联产方案的焦油脱除试验研究,考察气化炉运行温度和添加石灰石对焦油裂解的影响.此外,设计了焦油的氧化热裂解装置,进行了焦油的氧化热裂解试验.结果表明,随氧化裂解温度的升高,煤气中焦油含量显著降低.     

基于响应面法的生物质半焦催化气化试验

以海泡石为载体制备生物质气化的碱金属催化剂,开展了低温水蒸气条件下的麦秸半焦催化气化试验。采用响应面设计法,进行3-level中心组合设计试验,构建半焦气化性能指标(氢气产率RH2、碳转化率XC、反应速率YC)与催化剂制备参数(K2CO3负载量、催化剂煅烧温度)的响应曲面,对半焦气化性能进行效应分析和优化。研究结果表明:K2CO3负载量对半焦气化反应的影响极显著;催化剂煅烧温度对氢气产率、碳转化率影响显著;二者对氢气产率、碳转化率还存在一定的交互效应。利用Design Expert软件优化,得到最佳的催化剂制备参数为:煅烧温度728℃、K2CO3负载量25.8%,在此优化条件下的试验结果显示RH2?103.67 mol/kg、XC?96.48%、YC?1.28%/min,与模型预测值一致。气化温度对半焦气化有着重要的影响,低于700℃时,气化反应受到抑制,且试验表明海泡石是生物质低温气化制取富氢气体的一种合适的催化剂载体。     

基于响应面法的生物质半焦催化气化试验EI北大核心CSCD

以海泡石为载体制备生物质气化的碱金属催化剂,开展了低温水蒸气条件下的麦秸半焦催化气化试验。采用响应面设计法,进行3-level中心组合设计试验,构建半焦气化性能指标(氢气产率RH2、碳转化率XC、反应速率YC)与催化剂制备参数(K2CO3负载量、催化剂煅烧温度)的响应曲面,对半焦气化性能进行效应分析和优化。研究结果表明:K2CO3负载量对半焦气化反应的影响极显著;催化剂煅烧温度对氢气产率、碳转化率影响显著;二者对氢气产率、碳转化率还存在一定的交互效应。利用Design Expert软件优化,得到最佳的催化剂制备参数为:煅烧温度728℃、K2CO3负载量25.8%,在此优化条件下的试验结果显示RH2?103.67 mol/kg、XC?96.48%、YC?1.28%/min,与模型预测值一致。气化温度对半焦气化有着重要的影响,低于700℃时,气化反应受到抑制,且试验表明海泡石是生物质低温气化制取富氢气体的一种合适的催化剂载体。     

非等温热重分析研究生物质催化气化特性

以CaO、MgO和Fe2O3为催化剂,使用非等温热重分析研究了典型农业生物质催化气化特性及反应动力学。在非等温法中,Doyle和Coats-Redfern近似函数都可以模拟生物质气化反应过程。通过对比这两个函数拟合实验数据的相关系数,确定在使用非等温法研究生物质反应动力学时,使用Doyle函数是求取反应动力学参数的较好方法。结果表明,在1090～1268K区间内,添加CaO的谷壳样表观活化能比谷壳的大,而添加MgO和Fe2O3的谷壳样表观活化能与谷壳的相比,分别下降了32.6%和14.4%以上,这与谷壳在不同催化剂作用下反应速率与温度关系图反映的特性是一致的,可以得出3种催化剂催化活性大小顺序为MgO>Fe2O3>CaO。最后给出了谷壳在热解阶段及焦炭气化阶段的反应动力学方程。     

生物质气化过程的热化学平衡模型

本文通过对生物质气化过程的分析,建立了一种基于热化学平衡机理的气化过程平衡模型,详细介绍了模型的原理和建立过程。     

生物质气化发电技术发展状况的综述

简述了生物质资源状况、种类、特点和利用转化方式 ,重点是对生物质的气化过程基本概念、气化设备和典型气化发电系统进行论述 ,同时介绍国外的生物质气化发电站和示范工程概况。最后指出我国应该大力发展生物质气化发电技术 ,并提出一些建议     

生物质气化特性的实验研究

在小型固定气化炉和中型气化炉内对典型生物质进行气化实验,分别采用空气、氧气及水蒸气作为气化介质。实验分析了物料、气化温度、气化剂及气化剂流量等影响因素发生变化时对气化产气特性的影响。研究表明,物料含可燃质高时,产气品位也好;随着气化温度的升高,产气中可燃气含量增加;空气作气化剂时产气的热值低于氧气作气化剂时的产气热值;气化剂的流量发生变化时,气化产气成分也相应改变。     

生物质物料气化产气特性的研究

在自行设计的气化燃烧两段炉中对4种常见的生物质物料进行了十几种不同工况的气化试验。分别研究在不同温度、不同气化介质、不同流量下，由气化生成的合成气中各组分含量和热值的变化趋势及规律。结果表明：(1)随着温度的升高，CO和H2含量增高；(2)水蒸气的加入显著提高了H2的含量；(3)在试验条件下，给料量为5kg／h、富氧流量为4．5m^3／h时，气化效果较好。     

煤焦CO2气化反应中石灰石催化特性研究

研究了新鲜石灰石和经过煅烧/碳酸化反应(CCR)反复循环后的石灰石在烟煤煤焦CO2气化反应中的催化特性.结果表明,固定碳转化率随新鲜石灰石添加比例的增加而增大,石灰石添加比例为5％时其催化特性达到最佳,且催化活性随气化温度的升高而降低;在不同热解温度下添加2.5％新鲜石灰石制得的煤焦的气化特性与气化温度密切相关,当气化温度高于热解温度时,催化活性基本不受热解温度影响;随着CCR循环次数的增加,低温气化时石灰石催化活性比新鲜石灰石略低,但仍可作为煤焦气化反应的有效催化剂.     

废弃物与煤混合气化产气特性的试验研究

采用气化焚烧炉对典型城市固体废弃物与煤的混合物料进行气化试验,气化介质分别为空气、氧气及水蒸气。研究了物料、气化温度、气化剂及气化剂流量等对气化产气特性的影响,结果表明,当物料含可燃质高时,产气品位好;空气作气化剂时产气的热值低于氧气作气化剂时的产气热值;当气化剂为氧气时,加入适量的水蒸气可提高产气品位;气化剂的流量发生变化时,气化产气成分相应改变;气化温度升高后,产气中燃气含量有所增加。     

新型两段式煤气化工艺进料系统的研发

干煤粉加压密相输送是干法煤气化的关键技术之一。介绍西安热工研究院有限公司研发的两段式干煤粉加压输送技术及其工艺流程和试验研究结果。该系统中试装置已累计运行5000 h以上,获得了许多重要的试验数据和运行经验,为煤气化工业试验奠定了良好的基础。     

循环流化床多联产系统的模型研究与性能预测

建立了循环流化床热电气多联产系统的整体数学模型,主要包括煤热解气化反应模型、循环流化床锅炉传热模型、焦油热裂解模型等。运用该模型进行了130 t/h循环流化床热电气多联产系统的设计计算,并就锅炉变负荷工况对系统性能影响进行了预测。     

火力发电机组海水烟气脱硫效率优化研究

对某沿海电厂1 000MW火力发电机组海水烟气脱硫系统在定负荷条件下,建立了基于最小二乘支持向量机的脱硫效率优化模型。利用遗传算法对烟气入口SO2浓度、净烟气流量、净烟气温度、海水升压泵电流、吸收塔入口海水流量与温度等运行参数进行寻优,获得了当前负荷条件下提高机组脱硫效率的优化调整策略,确定了海水脱硫系统变工况运行参数基准值。实际应用结果表明,采用该优化调整策略可以使系统脱硫效率由96.784%提高到98.636%。     

常压夹带流气化/燃烧模拟器下超细煤粉燃尽特性试验研究

利用常压夹带流气化/燃烧模拟器,对元宝山褐煤进行了超细煤粉燃尽试验研究。在相同的试验条件下,考察了不同粒径超细煤粉的燃尽特性,得出超细粉在炉内的停留时间应在600 ms以上,最佳平均颗径50μm左右,这样既利于煤粉燃尽,又可兼顾煤粉的磨制经济性。此结果对超细煤粉再燃降低NOx排放的研究具有较好的参考价值。     

有限元法优化电除尘器电场性能的试验研究

测量了4种电除尘器放电线与ZT24板匹配时极板表面电流密度大小及分布,并利用有限元法求出其电位与场强的空间分布。通过试验,对电除尘器几种不同的极线匹配形式进行研究,并给出了几种较好配置形式及其参数调整范围。