生物质热解参数对焦碳生成特性及产氢率的影响

选取一定量筛分干燥后的松木屑作为实验材料,同时选取煅烧白云石粉及橄榄石粉作为实验反应催化剂.在石英管式炉上650～900℃温度范围内分别完成松木屑、松木屑与催化剂混合物的快速热解过程以及热解焦碳的气化反应过程.木屑低温热解时焦碳产生量多、比表面积大、气化活性好;白云石与木屑混合热解后焦碳产生量显著增多,优于橄榄石,低温热解产物潜在产氢率高.较低温度热解焦碳与水蒸气气化反应产气中氢体积含量可超过70%.     

褐铁矿催化作用下生物质高温水蒸气气化实验研究

针对生物质气化过程中焦油量大、产气率低等问题,应用高温水蒸气催化气化的方法提高了产氢率,增大了生物质能源的利用率。以内配褐铁矿粉的松木屑成型颗粒为气化原料,采用廉价易得的褐铁矿作为催化剂,以高温水蒸气作为气化剂。通过实验得出:质量分数为15.00%的褐铁矿,在气化温度750℃、蒸汽质量流量0.89kg/h条件下,1.5kg成型颗粒1h总产气量为800L,H2体积分数为55.28%,气体热值为11.31MJ/m3,与无添加相比,产气量增加了11.1%,总热能产出增加了5.78%;气化终温850℃下,产气量970L,H2体积分数57.13%,热能产出量达到了10.33 MJ。     

生物质流态化催化气化技术工程化研究

在研究开发的内循环锥形流态化气化炉内。对稻草、麦草等软秸秆物料粉碎后，或者直接使用木屑等细粉状原料，进行了热解气化和催化气化的工程化应用试验研究。研究结果表明：气化反应在600—820℃的一个较宽温度范围内，均能稳定连续运行。麦草原料气化所产生的煤气热值比稻草和稻壳都高，其热值可达7716kJ／m^3。木屑气化所产生煤气热值最高则达9064kJ／m^3，远远高于一般生物质气化煤气。对流化床气化来讲，即使在非催化气化条件下，其气化产生的煤气热值比采用下吸式气化炉产生的煤气热值提高40%左右，并且气化温度较固定床(上吸式、下吸式)气化炉低。同时进行的催化气化试验发现，催化剂CaO能明显提高煤气热值、降低CO组分，Na2CO3催化气化能提高气体H2的含量。在800℃试验时，添加催化剂能明显提高气体的热值。     

煤炭地下催化气化新工艺

煤炭地下气化是我国洁净煤技术研究的重要领域之一,由于受各种复杂因素及工艺控制的影响,其煤气组分、热值及稳定产气率诸方面均无法与地面气化炉煤气相比较.针对这一问题,提出了煤炭地下催化气化新工艺,以钙盐作为主催化剂并运用特殊的带入装置将催化剂带入地下气化炉进行催化气化,从而提高煤气组分、热值和产气率.     

塑料协同高温铜渣气化的实验研究

基于环境保护和能源资源优化利用的视角,城市生活垃圾气化备受国内外学者的关注,旨在找到一条高效的垃圾能源化利用途径。鉴于生活垃圾组分复杂,而塑料作为生活垃圾的重要组成部分,本课题选取塑料为研究对象,以空气为气化介质、铜渣为催化剂,进行相关研究。在自行搭建的气化试验台上开展塑料的气化试验研究,主要研究气化比(即空气消耗系数)、温度和催化剂对塑料气化的影响。实验结果表明:气化实验比、温度对催化气化产气品位有很明显的影响;在气化温度为750~900℃,随着气化温度升高,产气品位明显提高;铜渣催化剂的使用使得塑料能够进一步催化重整,可提高气化产气CO、H2、CH4等可燃组分,有较好的催化效果。     

松木屑水蒸气催化气化制氢及其大物料量气化动力学研究

利用松木屑在自制固定床气化系统上进行水蒸气催化气化实验研究.考察反应温度、水蒸气/生物质比(S/B)以及催化剂加入量对气体成分、产氢率和潜在产氢率的影响.结果表明:反应温度为850℃、S/B为3.27、催化剂量,木屑进料量比为2%时合成气品质较优,氢气浓度可达40.13%,产气率为0.718m3·kg-1.该文也进行大物料量松木屑催化气化等温热重实验研究,加入催化剂使木屑气化反应活化能降低,加快了反应进程.     

生物质在流化床中的气化实验

笔者在意大利Ａｑｕｉｌａ 大学同该校Ｒａｐａｇｎａ 副教授和伊朗博士生Ｊａｎｄ Ｎａｄｅｒ 以中国某木材加工厂的加工剩余物木屑为原料,用小型流化床进行了空气气化实验。反应温度控制在８００ ℃,气化效率可达７０ ％ ,气化气热值在６ ～１２ ＭＪ／Ｎｍ ３ 。随着空气供给量的增加,气化气热值降低而产气率增加。     

铜渣耦合木屑制备可燃气的热力学分析

从生物质的热解原理出发,以木屑为原料,使用热重分析方法研究了木屑的热解特性,并基于能量平衡对热态铜渣耦合生物质余热利用系统进行热力学分析。根据实验结果,木屑在热解终温分别为400、500、600、700、800℃时热解需热量分别为335、373、430、513、643 k J/kg。随着热解温度的升高,铜渣余热利用率逐渐增加,在800℃的热解温度下,铜渣余热利用率达86.78%。1 250℃的铜渣冷却至常温余热量达1 574.26 k J/kg,在热态铜渣耦合木屑反应体系中,气化1 kg的木屑只需1.92 kg的铜渣,系统的热损失为37.07%,能量转化率达69.46%,可产生热值为13 319 k J的可燃气。针对铜渣富含碱金属并含有大量余热的特点,铜渣耦合生物质制备可燃气具有很大的工业应用前景。     

林产废弃物高温水蒸气气化制取清洁燃气

基于下吸式固定床气化炉,自建了生物质蒸汽气化实验平台,使用松木屑预处理后的成型颗粒进行富氢气化实验,研究分析了不同温度下的燃气组分、产氢率、燃气产率、燃气热值和冷煤气效率等指标.结果表明:高温水蒸气能有效促进水蒸气重整反应正向进行;随着温度的升高(700℃升高至900℃),H_2体积分数增大了50%,产氢率升高了2.5倍,燃气产率升高了近70%,冷煤气效率提高了37%;参与气化反应的高温水蒸气拥有较高的比焓,能够有效促进水蒸气重整反应向生成H_2的方向进行;气化温度的升高可以促进反应向正向进行,提高气体产物产量;以松木屑为例的林产废弃物高温水蒸气气化产气优良,在实验过程中稳定燃烧,理论上可应用于工业生产.     

生物质CO2/空气混合气氛下气化焦油析出特性研究

以松木木屑和水稻秸秆作为生物质原料,在自制小型气流床气化炉上开展CO_2/空气混合气化焦油析出特性实验研究,考察CO_2/C比、温度和生物质种类对焦油产率、组分和露点温度的影响。结果表明,相比于纯空气气化,CO_2/空气混合气化能降低焦油产率,促使焦油组分发生改变,特别是杂环化合物和重多环芳烃组分。随着CO_2/C比升高,松木和秸秆的焦油露点温度总体先升高后下降。不同种类的生物质添加相应量的CO_2能有效控制焦油析出,改善产气品质。