生物质热解气化特性分析

通过对玉米秆、小麦秆、棉花秆、稻草、松木屑等生物质进行热重分析和差热分析,分析了生物质气化过程的裂解机理。研究中采用松木屑作为气化原料,得出了气化温度、压力、水蒸气加入量等反应条件对气化产物的产率、组成成分及焦油产率的影响规律,研究结果表明,温度对生物质气化的影响最大,当温度为800℃时气体的产率最高。     

生物质热解气化技术的评价

生物质热解气化是生物质能源转换的一种方式，对于木质素、纤维素含量较高的生物质，非常适宜采用热解气化途径获取能源。现行的热解气化技术大都采用空气煤气制气法，所得生物气的热值较低，为５０００ｋＪ／ｍ３左右。热解气技术已广泛用于农副产品加工以及替代乡镇企业能源供给，取得了较好的社会效益、生态效益和经济效益。     

生物质、固废弃物的气化、热解、焚烧技术及其装备

分析生物质、固废弃物焚烧处理装备与我国城镇现代化的关联，阐述一种有效洁净焚烧处理垃圾技术－ 气化、热解焚烧技术，并介绍GB型静态气化热解垃圾焚烧技术与装备，以及运行实绩。     

流化床中生物质热解气化的实验研究

为了研究水蒸汽和氮气流态化条件下生物质热解气化的能量转换率、纯煤气的热值以及成分随反应温度的变化规律,在一个批给料不排灰的常压鼓泡流化床实验台上对生物质样品ＳＤ２０１（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｇｌｏｂｕｌｕｓ）的热解气化综合过程进行了实验研究,并对不同温度和汽化介质条件下热解气化的实验结果进行了分析。     

生物质热解气化技术的现状、应用和前景

生物质能的利用正在日益引起人们的关注。现在,生物质热解气化被用作生产燃料气的普遍技术路线,生产的燃料气被广泛应用于锅炉、发动机、气轮机或燃料电池。本文概述了目前国内外生物质热解和气化技术的现状,特别介绍了国内外几种比较新颖的技术,并且简要地阐述了这些技术的机理、应用以及优点,同时部分地给出了这些技术的流程图和示意图。     

污泥-花生壳共热解气相产物研究

采用外热式反应釜,以CH_3COOK为催化剂进行污泥-花生壳共热解气相产物的研究。考察花生壳添加量、热解温度、催化剂添加量、热解时间对共热解气相产物的产率、组成和热值的影响。研究结果表明:随着花生壳添加量的增加,气相产物的产率和热值均先增大后减小,花生壳添加量为80%时,气体热值达到最大,CH_4体积百分数达到10.57%;随着热解温度的升高,气相产物的产率和热值均先增大后减小,H_2体积百分数呈增大趋势,热解温度为600℃时,气体热值达到最大,CH_4体积百分数达到21.86%;随着催化剂添加量的增加,气相产物的产率和热值均先增大后减小,催化剂添加量为6%时气体热值达到最大;随着热解时间的延长,气相产率迅速增大后趋于平缓,气体热值缓慢增大后减小,热解时间为150 min时,气体热值达到最大值27.92MJ/m3,CH_4体积百分数达到28.33%。     

可燃固废焦油处理的研究进展

热解气化技术是实现可燃固废资源化利用的主流技术,有必要对热解气化过程中的副产物焦油进行有效处理。本文介绍了可燃固废焦油的组成、危害及处理方法,对原位处理法、物理法和热化学法等焦油处理技术进行了总结。提出一种将焦油与聚乙烯混合进行加氢处理的方法,利用聚乙烯中富含的氢元素,有望提高焦油利用的经济性。     

生物质热解气化制备二甲醚合成气的灰关联分析

通过制备二甲醚合成气的生物质慢速热解气化实验,得到了热解气化炉中主要可调节参数热解温度、进料速率等与生物质热解气中H_2、CO等含量的数据.利用灰色关联方法,分析了主要可调节参数与生物质气中H_2、CO含量及H_2/CO比值的关系.结果表明:热解温度对生物质气中心、CO含量及H_2/CO比值的影响最为明显(其关联度为(0.705,0.760,0.641)),进料速率次之,罗茨风机抽气速率最弱;CO含量受3个主要可调节参数的影响最为明显(其关联度为(0.760,0.628,0.709)~T).根据该实验制备H_2/CO比值接近2的二甲醚合成气的目标和灰关联分析结果,提供了增大H_2/CO比值的方法.找出了热解气化炉中的可调节参数中影响生物质热解气体产物H_2、CO含量的主要参数,为生物质热解气化合成二甲醚中制备较高含量的H_2、CO及合适H_2/CO比值的合成气提供了前提条件.     

岛礁生活可燃固废清洁转化工程示范

岛礁生活可燃固废的安全处置问题关系着岛礁的可持续发展。针对岛礁可燃固废直接燃烧效率低、易生成二次污染物等突出问题,提出了变可燃固废非均相燃烧为均相燃烧的利用思路,设计了可燃固废热解气化–旋流燃烧装置,并以此装置为核心建设了岛礁生活可燃固废清洁转化系统工程示范。结果表明：该工程整套设备运行稳定,尾气排放符合国家GB 18485-2014要求,实现了岛礁生活可燃固废清洁处置,保障了岛礁生态安全。     

稻壳热解气化特性的试验研究

以稻壳为试验原料,DHC-32为催化剂.高纯N2为载气,在管式炉中研究了热解温度和DHC-32催化剂对稻壳热解气化特性的影响.试验结果表明:稻壳热解气中H2,CO含量随热解温度升高而增加,CH4CO2含量随热解温度升高而呈下降趋势;添加DHC-32催化剂后,未改变H2,CO,CH4,CO2含量随热解温度的变化趋势,但对4种气体的相对含量有一定的影响;在试验温度范围内,添加10%DHC-32催化剂比3%DHC-32催化剂对稻壳热解气影响更大一些.     

生物质与污水污泥共热解特性研究

采用热重分析仪(TGA)对生物质与城市污水污泥单独及共热解基本热解特性进行了考察,并结合测定的生物质中纤维素、半纤维素和木质素含量对共热解过程热解特性的影响规律发现:升温速率为20℃/min时,污泥单独热解分为水分析出、挥发分析出和焦炭化3个阶段;由生物质单独热解特性分析可知,松木屑热解特性最优,花生壳次之,狐尾藻最差;通过不同生物质添加量时的共热解过程考察,得知较高的生物质添加量更有利于共热解过程的进行;结合共热解特性变化与生物质组成的关系可知,含纤维素和木质素较多的松木屑与污泥共热解时有明显的协同作用发生,含木质素较多的花生壳也有较为明显的协同作用,含半纤维素较多的狐尾藻协同效果不明显。     

生物质热解气化气中焦油生成机理及其脱除研究

生物质气化气中焦油含量高成为制约生物质气化技术商业化发展的决定性因素之一。在对生物质热解气化过程中焦油的生成及其影响因素进行分析的基础上,采取优化炉内结构与炉外气体湿式净化相结合的方法来脱除气体中的焦油,研究开发出气化剂由侧向送入的气化反应炉,以及相应的集喷淋、水浴、水膜、冲激于一体的湿式净化装置。该生物质气化机组所得到的可燃气具有燃气热值高、焦油含量低、操作简单、安全可靠的特点。气化效率可达到 78％,燃气低位热值为 5.4 MJ/m3(玉米秸 ),焦油含量 48 mg/m3, O2含量为 0.7％,主要技术指标均低于有关行业标准。     

CO2气氛下危废污泥与煤、废活性炭的共气化特性

采用热重分析法对CO₂气氛下工业危废污泥与煤和废活性炭在不同比例下混合进行共气化的失重过程、气化反应动力学和协同气化效应进行了研究．随着混合燃料中煤/废活性炭比例的提高，混合燃料的失重率和最大失重速率都相应大幅提高．随气化温度升高，相比污泥单独气化，混合燃料的协同气化反应得以加强．60%污泥混合40%煤/活性炭时表现出更高的协同性指数，焦炭气化阶段的反应活化能为污泥单独气化时的24%～31%．与煤相比，废活性炭与污泥的协同气化效应更为显著．在此基础上利用管式气化实验炉对混合燃料的产气特性进行了初步研究．产气主要有效成分中CO体积占比最大，其次为H₂和CH₄．污泥单独气化时，产气中CO含量随CO₂流量增加逐渐降低；与煤或废活性炭共气化时，CO含量则随CO₂流量增大而逐渐增加．随煤和废活性炭混合比提高，H₂、CH₄含量逐渐上升，CO则相应降低．CO的含量整体受混合比和CO₂流量共同影响．     

中药渣固废的碳酸钾催化热解特性与产物分布规律

以木本中药渣为原料,采用浸渍法负载不同含量K₂CO₃催化剂;通过热重实验,分析中药渣催化热解特性和热解特征参数,并采用Starink法进行动力学分析,计算催化热解反应的表观活化能;使用固定床热解炉,优化催化热解反应条件,考察不同K₂CO₃负载量对热解产物分布的影响规律。热重结果表明,K₂CO₃能显著降低中药渣的初始热解温度和最大热解温度,从而降低热解快速失重段的反应活化能;且K₂CO₃负载量越大,催化热解效果越好。热解实验证实：K₂CO₃含量为中药渣催化热解反应的最主要影响因素,它可加速生物基大分子的低温解聚和热解中间产物的催化裂解,既可降低热解油产率,又能大幅提升H₂、CO和C₂H₆等小分子低碳烃气体的产率,且有利于提高热解气的H₂/CO比例。     

两面针药渣的热解气化利用特性分析

以两面针药渣为例,对木质中药渣进行了工业分析、元素分析、灰渣特性分析.结果表明,两面针药渣水分和挥发分含量达90%以上:,固定碳和灰分含量较少,药渣元素组成中氧的含量高,C/O接近于1:1,硫含量少,不易结渣.温度高于400℃时,其热解气化曲线变化缓慢,说明以两面针药渣为代表的木质中药渣可通过热解气化法制取洁净燃气,变废为宝,消除污染.     

生物质热解气化技术(2011-X-009)

生物质热解气化技术能够将任何木质纤维结构或碳氢结构的原材料在10 s内、700°C以下热解成碳氢化合物。该技术使用水蒸气为气化媒介,不消耗水资源。产生的碳氢气体纯度高,热值1 672 000 kJ以上(视不同的原材料而言),可以直接接入居民生活用气管道,或者接入燃气轮机发电,或者净化后生产无水甲醇或乙醇,直接加入汽油中部分替代化石燃料。     

水蒸汽流化下煤热解气化中污染物释放与脱硫综合模型及参数识别方法研究

本文在流态化模型、热解模型、硫化氢与脱硫剂气固反应等单一过程模型基础上，建立了水蒸汽流化条件下煤热解气化过程中污染物释放与脱硫综合模型，分析了模型计算结果，并对当实验数据含有相关随机误差时的参数识别方法进行了考察，为实验装置设计和测量系统的选择提供了依据。     

生物质与烟煤共热解特性研究

选取稻壳和松木屑等生物质,按不同比例与两种煤化程度不同的烟煤进行混合,采用热重分析的方法,研究不同生物质与烟煤单独热解和共热解的特性,研究了在自制复合型镍基催化剂条件下烟煤和松木屑的共热解特性及催化剂对焦油成分的影响.研究表明:在该实验条件下,烟煤与生物质的热解不存在重叠,烟煤的最大热解量仅为生物质的1/3 ～1/2;生物质的添加在共热解过程中对烟煤的热解起到一定的促进作用,在原料比例为50∶50时,共热解的两个失重峰逐渐变为一个;在自制镍基催化剂条件下,共热解碳转化率提高3％ ～17％,焦油得到充分裂解,极大提高了原料利用率.     

不同钙基吸收剂对玉米秸秆热解气化制氢特性的影响

为了揭示不同钙基吸收剂对生物质热解气化制氢特性的影响机理,以玉米秸秆为原料在一个两段式热解气化装置上研究了添加不同钙基吸收剂对其制氢特性的影响,结果表明:煅烧石灰石、煅烧碳酸钙和煅烧白云石等3种吸收剂的添加均可有效吸收玉米秸秆热解气化过程中生成的CO_2,促进水气变换(WGS)反应的平衡向右移动,从而生成更多H_2;同时,吸收剂的主要组分CaO还可催化玉米秸秆热解挥发分的裂解与气化反应以及WGS反应,从而显著提高产气中H_2的体积分数与产率。另外,煅烧白云石中的含镁组分还显示出对气化过程以及CO_2吸收具有进一步的催化作用,使得其在玉米秸秆热解气化过程中可获得更高的H_2体积分数(71.8%)和产率[224.5 m L/(g db biomass)]。