微型流化床反应器液相冷态进样停留时间分布模拟与实验

为了得出气、液相流量变化对微型流化床反应器液相停留时间的影响规律,借助Fluent软件对反应器内部流场进行数值模拟,得到其速度、压力分布特性和反应器出口液相浓度的变化曲线。采用示踪剂侧面脉冲进样法,实验测定了反应器中液相的停留时间分布。结果表明,气相流量和液相流量均对液相停留时间有明显的影响,气、液相流量为4¹0L/h时,液相平均停留时间可以控制在1.1110L/h时,液相平均停留时间可以控制在1.11¹.89s;气、液相流量的增加均会导致液相停留时间的减少,但气相流量对停留时间的影响要大于液相流量对液相停留时间的影响。数值模拟与实验数据对比分析发现二者结果吻合良好,模型可用。     

中药渣双回路循环流化床气化试验

中药渣是中药材煎煮后的残余物,其热解气化是中药渣类生物质处理应用的重要选择方向。为此,采用带有二级返料装置的循环流化床,对杞菊地黄丸药渣进行了气化试验。以200 ℃热空气为气化剂,研究了二级返料装置开启前后空气当量比（ER）对气化特性的影响,结果表明：①随着（ER）的增大,气化炉内温度升高,燃气热值和燃气中焦油含量降低,气化效率先增大后减小;②二级返料装置闭合时,较好的ER取值范围为0.24~0.30、燃气热值为5 100~5 800 kJ/m³、气化效率为71%~74%;③二级返料装置开启时,理想的ER取值范围为0.26~0.30、燃气热值为5 400~5 900 kJ/m³、气化效率为76%~78%。在二级返料装置开启状态下研究了水蒸气配比S/B对气化过程的影响,结果表明：①空气当量比为0.28时,随着S/B的增大,气化炉内温度逐渐降低,燃气中焦油含量升高,燃气热值先增加后减小,当S/B为0.4时燃气热值取得最大值（6 200 kJ/m³）;②在相同ER条件下,二级返料装置开启状态下燃气热值及气化效率均高于闭合状态。该研究成果可以为中药渣废弃物的高效清洁利用提供参考。     

中药渣循环流化床热解气化试验

对含水率为20%的六味地黄丸药渣进行气化试验研究,采用空气预热装置将气化剂空气由常温加热为约200℃的热空气,研究了在两种不同温度的气化剂条件下,空气当量比ER对气化特性的影响,并讨论了水蒸气配比S/B对气化特性的影响。结果表明:随着空气当量比的增加,循环流化床炉内气化温度逐渐升高,燃气热值和燃气中焦油含量均逐渐降低,气化效率则先增大后减小。当气化剂为常温冷空气时,理想空气当量比为0.26~0.30,燃气热值为4 400~5 000 kJ/m3,气化效率为67%~70%;气化剂为200℃热空气时,理想空气当量比为0.24~0.29,燃气热值为4 700~5 700 kJ/m3,气化效率为73%~75%;随着水蒸气配比的增加,炉内温度逐渐降低,焦油含量逐渐升高,燃气热值先增加后减小,当S/B为0.4时,燃气热值可达6 100 kJ/m3。研究结果可为中药渣的资源化处理与利用提供参考。     

不同配气工艺下生物质固定床气化试验研究

采用自主研发的连续运行主动配气下吸式固定床气化炉为试验平台,研究了不同配气工艺下气化炉内温度场和压力场的变化,并且以稻草为气化原料进行气化试验,分析了不同配气工艺对燃气组分、燃气热值和燃气中焦油质量浓度的影响。结果表明:改变配气工艺从单层配气到双层配气再到三层配气,反应炉内温度逐渐升高,反应炉内各层压力逐渐均匀,三层配气时炉内氧化层温度在1 100℃左右,炉内最高压力为24.1 kPa,三层配气时气化炉内温度场和压力场的分布具有较高气化反应特性;同单层配气和双层配气相比,三层配气工艺下以稻草为气化原料燃气组分中H2和CO的体积分数明显提高,其值分别为10.23%和20.49%,相比于单层配气提高了3.08%和2.28%,单层配气、双层配气和三层配气工艺下燃气热值分别为4 656.82 kJ/m3、4 934.99 kJ/m3和5 476.77 kJ/m3,燃气中焦油质量浓度分别为0.834×10-3kg/m3、0806×10-3kg/m3和0.721×10-3kg/m3。