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气化温度和当量比对玉米秸秆气化多联产产物特性的影响

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农业工程学报 2022年第S01期38卷 265-272页

作者：薛俊杰蔡伟马中青张文标卢如飞袁世震浙江农林大学化学与材料工程学院国家木质资源综合利用工程技术研究中心杭州311300 金华宁能热电有限公司金华321000

中国秸秆资源丰富,通过生物质气化技术对秸秆进行能源化高值利用,对中国实现“碳中和”和“碳达峰”有重要意义。该文选取玉米秸秆为原料,采用自制的小型固定床气化炉装置,开展玉米秸秆气化多联产试验,研究了当量比和气化温度对玉米秸... 详细信息

中国秸秆资源丰富,通过生物质气化技术对秸秆进行能源化高值利用,对中国实现“碳中和”和“碳达峰”有重要意义。该文选取玉米秸秆为原料,采用自制的小型固定床气化炉装置,开展玉米秸秆气化多联产试验,研究了当量比和气化温度对玉米秸秆气化性能的影响,并且对气化产生的气体、固体和液体产物的特性进行了分析。结果表明,随着气化温度的升高和当量比的增加,可燃气的质量产率逐渐增加,而生物质炭的质量产率逐渐下降。较高的气化温度和较低的当量比有利于提升可燃气的热值,当气化温度为900ºC,当量比为0.05时,可燃气中可燃气体组分含量最高,H2、CO、CH_(4)和CnHm含量分别为22.00%、25.91%、13.59%和1.12%(以体积分数计,下同),最高热值为11.26 MJ/Nm3。随着气化温度的升高和当量比的增加,生物质炭中的C元素、H元素、挥发分含量大幅下降,而灰分含量大幅上升。随着气化温度的升高,液体产物中酚类、醇类、酸类和醛类物质含量下降,而芳烃类和酯类物质含量大幅增加;随着当量比的增加,液体产物中芳烃类和酚类物质含量下降,酯类物质含量大幅增加。基于小试规模的玉米秸秆气化多联产试验研究,可为大规模的玉米秸秆气化项目设计和投产提供参考依据。

关键词：生物质可燃气生物质炭玉米秸秆气化

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气化参数对空气等离子体煤气化过程的影响

煤炭学报 2004年第6期29卷 721-725页

作者：申曙光庞先勇鲍卫仁吕永康朱素渝太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024 教育部与山西省煤科学与技术重点实验室山西太原030024

讨论了在水蒸气参与下的空气等离子体煤气化过程,结果发现:等离子发生器功率的增加,可以大幅度地提高煤气中H2,CO含量,降低CO2含量,同时也可大幅度地提高碳转化率.在保证进入反应器的煤粒有一定动量的前提下尽量减少空气量;水蒸气输入... 详细信息

讨论了在水蒸气参与下的空气等离子体煤气化过程,结果发现:等离子发生器功率的增加,可以大幅度地提高煤气中H2,CO含量,降低CO2含量,同时也可大幅度地提高碳转化率.在保证进入反应器的煤粒有一定动量的前提下尽量减少空气量;水蒸气输入量适量增加有利于H2含量增加,过量的水蒸气将使碳转化率下降;加大反应器的煤处理量会带来碳转化率的降低;适当条件下煤的转化率可超过95%.气相产物中没有检测到甲烷,同时没有发现液相产物.

关键词：煤等离子体气化

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气化炉内撞击区气体浓度与火焰形状分析

热能动力工程 2008年第5期23卷 512-515页

作者：郭庆华梁钦锋于遵宏于广锁华东理工大学煤气化教育部重点实验室上海200237

采用水冷取样管与气体净化分析系统,对气化炉内喷嘴平面的气体浓度分布进行了热态试验研究。通过图像处理将火焰图像沿气体取样管方向分为火焰撞击区、过渡区和无火焰区三部分。试验结果表明,气化炉内火焰撞击面气体组分与火焰形状密切... 详细信息

采用水冷取样管与气体净化分析系统,对气化炉内喷嘴平面的气体浓度分布进行了热态试验研究。通过图像处理将火焰图像沿气体取样管方向分为火焰撞击区、过渡区和无火焰区三部分。试验结果表明,气化炉内火焰撞击面气体组分与火焰形状密切相关,气体浓度在过渡区变化最大;CO2和O2浓度的最高点出现在炉膛中心位置,在无火焰区,所测气体浓度基本保持不变;CO与CO2收率的比值可作为火焰形状判断的依据;或当O2浓度降到小于0.03%时也可以认为火焰结束。

关键词：撞击火焰气体浓度火焰形状气化

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气化型煤粘结剂的研究

华东理工大学学报（自然科学版） 1998年第2期24卷 150-156页

作者：王燕芳高晋生吴春来华东理工大学能源化工系煤炭科学研究总院北京煤炭化学所

在实验室研制成两系列三种气化型煤粘结剂。该粘结剂来源广、工艺简单、灰分增加量少。经工业成型及四次不同规格造气炉工业性气化试验表明，新开发粘结剂制成的型煤用于气化是成功的，它是石灰碳化煤球的理想替代粘结剂。

关键词：气化型煤粘结剂复合

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生物质烘焙预处理对气流床气化的影响

太阳能学报 2008年第12期29卷 1578-1586页

作者：赵辉周劲松曹小伟骆仲泱岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027

为考查生物质在烘焙预处理过程中的能量产率和颗粒研磨变化规律及对气流床气化总体效率的影响情况,在一套小型烘焙试验台上,对4种不同种类的生物质进行烘焙试验,并对固体产物研磨后进行粒径分析,最后通过小型生物质气流床进行气化试验... 详细信息

为考查生物质在烘焙预处理过程中的能量产率和颗粒研磨变化规律及对气流床气化总体效率的影响情况,在一套小型烘焙试验台上,对4种不同种类的生物质进行烘焙试验,并对固体产物研磨后进行粒径分析,最后通过小型生物质气流床进行气化试验。结果表明:生物质的能量密度随着烘焙温度的提高而升高,其中,中温烘焙(～250℃)能获得较好的固体和能量产率,减少能量损失;烘焙温度是烘焙过程中最重要的影响因素;烘焙可减少生物质研磨时的电耗,使其易磨;气流床气化试验中,烘焙生物质能够改善煤气成分,提高气化的总体效率。总之,在生物质气流床气化过程中,烘焙预处理能为生物质的粒径减小和随后的大规模利用提供了一个良好的解决途径。

关键词：生物质烘焙气化气流床

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准东高钠煤气化过程中Na的迁移转化规律

煤炭学报 2016年第2期41卷 490-496页

作者：宋维健宋国良齐晓宾吕清刚中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

针对新疆准东煤由于碱金属Na含量高而无法直接利用问题,基于0.25 t/d高碱煤热化学转化试验台,利用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)以及扫描电镜-能谱(SEM-EDX)等先进检测手段,分析了准东高钠煤在循环流化床不... 详细信息

针对新疆准东煤由于碱金属Na含量高而无法直接利用问题,基于0.25 t/d高碱煤热化学转化试验台,利用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)以及扫描电镜-能谱(SEM-EDX)等先进检测手段,分析了准东高钠煤在循环流化床不同煤气化温度下碱金属Na的迁移转化特性,同时借助Fact Sage6.1化学热力学平衡计算软件,理论分析了碱金属Na的析出形式。研究结果表明:随着煤气化温度的升高,底渣中碱金属Na的含量降低,而飞灰中碱金属Na的含量增加;煤气化底渣中的Na主要以钠的硅铝酸盐形式存在,飞灰中的钠主要以Na Cl形式存在,并含有少量硅铝酸钠;准东高钠煤在循环流化床煤气化试验时未发生失流现象,底渣和飞灰未发现熔融态;煤中Cl在煤气化过程中对金属壁面有腐蚀作用。

关键词：准东高钠煤气化钠迁移与转化化学热力学

生物质定向气化制合成气—气化热力学模型与模拟

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Chinese Journal of Chemical Physics 2005年第1期18卷 69-74页

作者：周密阎立峰王益群郭庆祥朱清时中国科学技术大学生物质洁净能源实验室与选键化学重点实验室合肥230026

通过对气化炉内反应的热力学模型构建和模拟,探讨了实现生物质定向气化为合成气(H2∶CO=2∶1) 的条件,以便使用该合成气直接合成液体燃料—甲醇.在考虑气化过程中物质平衡、能量平衡和化学反应平衡的基础上,建立了生物质气化模型... 详细信息

通过对气化炉内反应的热力学模型构建和模拟,探讨了实现生物质定向气化为合成气(H2∶CO=2∶1) 的条件,以便使用该合成气直接合成液体燃料—甲醇.在考虑气化过程中物质平衡、能量平衡和化学反应平衡的基础上,建立了生物质气化模型,并使用PASICAL语言及其外挂DELPHI程序,编写了FBGB程序,用于模拟生物质、水蒸气输入量与产气中各种气体组分含量之间的关系.通过模拟,发现水蒸气与生物质输入速率的比值 (S/B)是影响H2/CO值的关键参数.模拟结果显示当其它反应条件确定时,S/B与H2/CO呈线性递增关系,通过调节S/B,H2与CO的比例可以得到控制.

关键词：生物质气化流化床模型与模拟

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基于气流床气化炉熔渣结构的黏度预测

化工学报 2017年第10期68卷 3877-3883页

作者：王倩李强张建胜清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

在煤气化工艺中,煤灰高温黏度特性是影响熔渣流动特性重要参数之一。以NBO/T、P/M为结构参数,建立熔渣高温黏度预测模型,对结构参数、熔渣黏度的关系进行了研究,并通过文献的实验数据验证了模型的准确性。研究发现随着NBO/T的增大,熔体... 详细信息

在煤气化工艺中,煤灰高温黏度特性是影响熔渣流动特性重要参数之一。以NBO/T、P/M为结构参数,建立熔渣高温黏度预测模型,对结构参数、熔渣黏度的关系进行了研究,并通过文献的实验数据验证了模型的准确性。研究发现随着NBO/T的增大,熔体聚合程度降低,熔体流动时内摩擦力减小,黏度降低;随着P/M增大,熔体结构强度减弱,熔体流动所需要克服的阻力增加,熔渣黏度逐渐升高。引入结构参数后的熔渣黏度预测模型对一定范围内的熔渣黏度具有良好的预测效果,在NBO/T0.5时,黏度预测值和实验值误差在25%以内,采用结构参数P/M更合适。

关键词：熔渣结构黏度气化模型 NBO/T P/M

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生物质半焦高温水蒸汽气化反应动力学的研究

动力工程 2008年第3期28卷 453-458页

作者：赵辉周劲松曹小伟段玉燕骆仲泱岑可法浙江大学能源清洁利用国家重点实验室热能工程研究所杭州310027

利用高温定碳炉研究了1000～1300℃条件下水蒸汽与生物质半焦的反应过程以及反应性．研究结果表明：高温条件下有利于缩短反应时间，提高CO产率；3种生物质半焦的反应性表现出相同的趋势，当转化率在0．3～0．4之间时，生物质半焦的反... 详细信息

利用高温定碳炉研究了1000～1300℃条件下水蒸汽与生物质半焦的反应过程以及反应性．研究结果表明：高温条件下有利于缩短反应时间，提高CO产率；3种生物质半焦的反应性表现出相同的趋势，当转化率在0．3～0．4之间时，生物质半焦的反应性达到最大值，随后又降低；含碳量及灰中金属氧化物含量对其反应性存在一定的影响；生物质半焦的水蒸汽气化行为可以用未反应收缩核模型来描述．在水蒸汽分压不变的情况下，求出了3种生物质半焦的动力学参数，并对比了不同转化率时的动力学参数．

关键词：能源与动力工程生物质动力学气化半焦水蒸汽