循环流化床作为生物质热解液化反应器的实验研究

总结了固体生物质热解液化装置－一套循环流化床反应器冷态实验的结果。以空气为介质,石英砂为床料,着重考察了循环量与气速、储料量、吹风量、吹风口位置及物料间的关系,得出在一定范围内,循环量随操作气速、Ｌ阀吹风量及储料量的增加而增加;随物料密度、粒径的增大和吹风位置的提高而减小。为热态实验寻找到最佳的操作条件和控制手段。对以木粉为物料的生物质热解油的产率和物性进行了分析。     

生物质快速热解流化床反应器气力进料特性

为探究不同工况下热解流化床反应器的气力进料特性,设计并搭建了流化床反应器气力进料冷态试验装置。生物质原料和床料分别采用落叶松颗粒和石英砂颗粒,通过试验测得了本装置的最小流化速度,研究了流化气速、喷动气速、流量比、初始静床高、石英砂粒径、落叶松粒径对流化床反应器气力进料特性的影响。试验结果表明：流化气速和喷动气速的增加均会提高进料率;流化气使床料流化并为落叶松颗粒提供进料空间,喷动气为落叶松颗粒提供动能,并平衡一部分床层压力;落叶松与石英砂粒径的增加对进料效果不利;流量比在1.9~2.7范围内进料率高且稳定性好。本文构建了生物质、床料与气体的三相流物理及数学模型,开展试验对模型进行验证,结果表明其预测误差为±13%。     

国外生物质快速热解反应器现状

介绍了国外快速热解反应器如流化床、引流床、烧蚀反应器、旋转锥和真空移动床等的现状。评述了生物质快速热解的商业化状况。     

生物质快速热解装置研究进展

当今化石能源日渐枯竭和环境压力日益加重是亟待解决的问题,而生物质热解液化技术被认为是解决能源紧张的潜在方法,尤其是生物质快速热解技术。随着生物质快速热解技术与工艺不断成熟,需要快速热解装置不断放大以提高处理量,以实现生物质快速热解的工业化。生物质快速热解装置复杂且多样化,在装置的放大过程中,各系统的合理选择是难点。本文首先对生物质热解机理、快速热解过程的粒径选择和前处理进行了简述,并对快速热解流程中的进料系统、供能系统、热解反应器和快速冷凝系统4个关键系统进行了综述,着重介绍了快速热解反应器的类型及其特点,提供了该4个关键系统的选择及研究趋势。流化床反应器具有易放大、可以较好地实现自热式快速热解的优点,本文总结出流化床式反应器是目前研究的热点。在保证产品品质下,设备易放大、稳定实现自热式、流程能耗低、运行稳定安全等是快速热解装置未来的研究方向。     

煤在流化床反应器中的热解研究进展

流化床煤热解技术是一种操作简便、处理量大、适用范围广的煤转化手段。热解产品９气、液、固）可奶有价值的工业或原料。就流化床煤热解技术的研究作一介绍。     

生物质的流化床转化

综述了生物质的流态化特性及生物质的流化床利用,内容包括：生物质在流化床中燃烧,气化以及在流经床中的热解,并介绍了煤与生物质共气化燃烧的最新进展。     

流化床式生物质快速热解设备监控系统的设计与开发

介绍了自主研发的喷动循环流化床式快速热解技术.通过对流化床式快速热解设备的温度、流量及压力监控方案的研究和设计,把计算机数据采集与控制技术应用于快速热解设备的工程实践中,实现了实时检测和半自动控制,使得热解反应效率提高,同时还增加了快速热解反应操作工艺的安全性.     

导向喷动流化床生物质快速热解技术

综述了生物质在导向喷动流化床反应器中快速热解的理论基础与过程特征,分别从反应机理、流体动力学特性与传热传质、二次裂解、气相和固相停留时间、操作相图、热解产物的收集与处理等方面进行阐述。比较了喷动流化床与其它流化床在快速热解上的异同,概述了导向喷动流化床生物质热解特性, 并提出了导向喷动流化床生物质快速热解技术的发展方向。     

气固下行流化床反应器：Ⅰ下行管反应器的发展及其应用

和上行提升管反应器相比，敢固下行流化床反应器由于具有气固停留时间短，气固径向分布均匀，返混小等显著优点，因而在化工，石油，石油化工，能源等许多领域具有潜在的应用的前景，被誉为是２１世纪取代提升管反应器的一种新型高效反应器。     

流化床粉煤气体热载体快速热解反应器的计算

在冷态模拟实验和煤热解动力学计算的基础上,对粉煤气体热载体快速热解提升管反应器的高度进行了计算。利用高速摄像粒子测速法结合互相关算法研究了不同气体流量和不同颗粒粒径时固体颗粒在热解提升管中的运动速度,通过求解神府煤热解动力学方程,得到了不同粒径神府煤颗粒热解挥发分析出的时间,从而确定了快速热解提升管反应器的高度。研究结果表明:当气体流量在850 m3/h,粉煤的粒径主要集中在0.7—3.0 mm时,提升管的高度应选择在10.0 m。     

并流下行循环流化床反应器气固传质模型

建立了并流下行循环流化床反应器气固吸附传质模型,并采用稳态示踪的实验研究方法,测定了下行床中气相示踪剂浓度的轴向分布,进而利用Marquardt多元非线性回归方法求得了模型参数即轴向扩散系数和传质系数的值.实验结果的回归得到了模型参数与操作条件的经验关联式.该模型能很好的预计传质过程,包括轴向扩散系数和传质扩散系数的值以反应器中组分浓度的轴向分布,因此可用于描述并流下行循环流化床反应器的气固吸附传质过程.     

流化床生物质热解液化系统能耗分析研究

流化床生物质热解液化系统能耗高,且需要惰性气体做载气。本文利用Aspen plus软件对该系统能耗进行分析,模拟结果显示工艺流程存在的不足是系统能耗高的关键原因,为进一步优化设计流化床生物质热解液化流程和工业化发展奠定基础。     

生物质热解技术研究进展

生物质是地球上最丰富的可再生资源,通过热解实现生物质高效转化是一种前景广阔的工艺技术。生物质热解技术是把低能密度生物质能转化为高能密度产物以及高附加值化学品的一种新型生物质能利用技术。论述了国内外对热解技术的研究现状,分析了生物质的热解机理,并且指出了热解技术中需要解决的问题以及今后的主要研究方向。     

流化床作为生物质气化反应器试验研究

在流化床生物质气化炉内 ,用空气进行气化生物质 (花生壳 )的试验研究 ,分析的参数是当量比ER 0 .2— 0 .4 5 ,气化床的温度 75 0— 85 0℃和加入二次风。当ER在 0 .2 5— 0 .33,气化燃气热值为 6 .2— 6 .8MJ/m3 ,气体产量在 2 6 0— 390m3 /h ,生物质燃烧时比气化产量在 1.2 8— 2 .0 3m3 /kg之间 ,炭转化率在 5 3%— 80 %。并对 7种农、林废弃物进行了初步气化试验研究 ,生成的燃气体积分数 :CO为 14 %— 18% ,H2 一般低于 6 % ,甲烷 4 %— 12 %。燃气热值在 4 70 0— 710 0kJ/m3 。试验结果表明 ,在流化床生物质气化炉中 ,通过在悬浮空间加入二次风 ,可使燃气热值得到提高。     

生物质与塑料共热解技术的分析方法及反应器研究进展

共热解技术是生物质与塑料高质化转化和高值化利用的重要方向。掌握生物质与塑料共热解分析技术及发展趋势,有利于加快对生物质、废塑料等废弃物的处理和利用。通过介绍生物质与塑料共热解技术的最新研究进展,归纳共热解过程动力学模型以及各组分之间的协同效应,讨论生物质与塑料在不同方法和反应器下共热解的表征。生物质和塑料共热解可降低热转化所需活化能,共热解协同效应可促进液态和气态产物生成。热解温度、加热速率和热解时间是影响共热解过程和产物的主要因素。文章为生物质与塑料共热解反应器类型的选择和相关技术分析提供参考。     

生物质流化床快速裂解模型

研究了流化床内的生物质快速裂解模型,其特点是考虑了原料粒子在下部密相区和上部稀相区的不同反应历程.模型的计算结果表明,原料粒子和产物气体在反应器内的停留时间有较大的区别,其变化情况对裂解产物的分布有很大影响.由该模型得到的计算结果能和实验值很好吻合,表明它能较好地描述流化床反应器内生物质快速裂解的反应过程.结合计算数据对影响裂解结果的一些因素进行了分析.     

流化床式生物质热解过程模拟研究进展

生物质能作为一种可再生的清洁能源,受到国内外研究者越来越多的关注。流化床式生物质热解转化技术是清洁高效转化利用生物质的新方法。本文在分析流化床式生物质热解过程的特征结构基础上,着重对各类热解流化床模拟进展进行了归纳总结。并提出了采用多尺度建模方法来提高生物质热解模拟的计算速度和精度,表明该类模型具有指导生物质热解过程优化与放大的应用潜力。     

Unipol流化床反应器结块原因分析及预防

研究分析了大庆LLDPE装置结块、熔床事故的原因,主要是由原材料的杂质、催化剂的配制质量、共聚单体的浓度、流化气速和床层料位高度控制不当所至。文章还提出了预防结块的措施,并指出了操作要点。     

生物质快速热解技术现状

生物质能源是可再生能源的重要组成部分,有丰富的资源和低污染的特点,它的开发与利用已成为21世纪研究的重要课题。本文概述了生物质转化利用的方法,并重点阐述了生物质热化学转化法中的快速热解技术,同时综述了国内外快速热解反应器的现状,以及其产物———生物油的收集与特征分析,并提出了我国在快速热解研究方面应采取的有关措施。     

海藻生物质颗粒流化床燃烧试验研究

在小型流化床试验台上研究了海藻颗粒(条浒苔与马尾藻)的流化床燃烧。海藻在流化床内的挥发分析出燃烧时间都在1 min左右。条浒苔颗粒在流化床中燃烧先进行脱水和挥发分的燃烧,接着发生焦炭燃烧,其燃烧过程符合缩核模型,炭核由外向内逐层燃烧,而灰层半径几乎不变。但马尾藻颗粒由于挥发分的大量快速释放而迅速膨胀破碎成屑。另外通过对条浒苔颗粒及不同燃烧时间后收集的焦炭颗粒剖面的SEM扫描电镜观察,发现随着燃烧的进行,颗粒内孔隙增大,微孔表面粗糙。进一步详细研究了两种海藻颗粒(条浒苔与马尾藻)在流化床内单次投料下的燃烧。随着床温的升高,条浒苔释放NO_x相对浓度增加,CO相对浓度减少。而马尾藻释放气体中SO₂与NO_x含量相对条浒苔有所增加;随着床温的升高,CO相对浓度减少。床温的升高使得床内传热速率加快,两种海藻挥发分的析出提前,燃尽时间缩短。风速、床高的升高使得两种海藻燃烧容易,燃尽时间缩短。