生物質(zhì)焦水蒸汽氣化反應(yīng)特性研究.pdf

1、氣化是生物質(zhì)能利用的主要途徑之一,能夠提高生物質(zhì)能的利用效率。生物質(zhì)焦是生物質(zhì)熱解過程中揮發(fā)份析出后剩余的固體產(chǎn)物,其中揮發(fā)份含量和氧含量都大大降低,富集了大量的固定碳成分,且具有豐富的孔結(jié)構(gòu),是一種優(yōu)質(zhì)的氣化原料。本文選取稻殼和鋸末作為研究對象,研究生物質(zhì)焦水蒸汽化反應(yīng)特性。
　　利用馬弗爐制取稻殼和鋸末焦樣,分析溫度、粒徑和停留時間對生物質(zhì)焦產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明,溫度是影響生物質(zhì)焦產(chǎn)率的主要因素,在600℃-900℃范圍內(nèi),隨

2、著溫度的升高,稻殼和鋸末焦的產(chǎn)率明顯下降,而且在同種溫度工況下,保溫時間越長,生物質(zhì)焦產(chǎn)率越小。在低溫下,粒徑越小的生物質(zhì)顆粒其焦產(chǎn)率越高,當(dāng)溫度高于800℃時,粒徑對生物質(zhì)焦產(chǎn)率的影響很小。分別采用掃描電子顯微鏡和比表面分析儀研究不同制焦條件對稻殼和鋸末焦的表面形態(tài)及孔隙結(jié)構(gòu)的影響。
　　設(shè)計搭建生物質(zhì)焦水蒸汽氣化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)臺,通過實(shí)驗(yàn)研究不同工況下生物質(zhì)焦的水蒸汽氣化反應(yīng)特性。結(jié)果顯示,溫度是影響生物質(zhì)焦水蒸汽氣化反應(yīng)的最主要因

3、素,在700-950℃范圍內(nèi),隨著溫度升高,稻殼和鋸末焦的轉(zhuǎn)化率升高,當(dāng)溫度達(dá)到950℃,反應(yīng)時間為12min時,稻殼和鋸末焦的轉(zhuǎn)化率分別為90.73％和89.9%,而且當(dāng)溫度高于850℃時,稻殼和鋸末焦的反應(yīng)速率才明顯上升。同時較小的粒徑和較低的制焦溫度都有利于提高生物質(zhì)焦的氣化反應(yīng)活性。稻殼和鋸末焦的水蒸汽氣化產(chǎn)氣的主要成分為CO、CO2、H2、CH4,其中溫度和水蒸汽流量是影響產(chǎn)氣成分的主要因素,較高的氣化溫度和水蒸汽流量有利氫氣