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污泥流化床水蒸气气化焦油化学组成研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第4期46卷 115-120页

作者：解立平秦梓雅张琲杜金山天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津清华德人环境工程有限公司天津300384

通过污泥流化床水蒸气气化试验,采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）研究了气化温度和气料比S/B（水蒸气与污泥的质量比）对焦油产率和化学组成的影响.试验结果表明：污泥水蒸气气化焦油产率随S/B值的增加而增加,且在较低的S/B值下（S/B=1... 详细信息

通过污泥流化床水蒸气气化试验,采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）研究了气化温度和气料比S/B（水蒸气与污泥的质量比）对焦油产率和化学组成的影响.试验结果表明：污泥水蒸气气化焦油产率随S/B值的增加而增加,且在较低的S/B值下（S/B=1.1,1.5）,焦油产率随气化温度的升高而升高.多环芳烃的产率随气化温度的升高而升高,且在800oC和850oC处随S/B值的增加而升高.当气化温度为800oC和850oC时,焦油中芳香烃衍生物和杂环化合物的主要组成分别为含氮芳烃和含氮杂环,且当S/B=1.5时,两者的产率均随气化温度的升高而降低.

关键词：污泥流化床水蒸气气化气料比焦油化学组成

胜利褐煤水蒸气气化制富氢合成气及其固有矿物质的催化作用

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化工学报 2013年第6期64卷 2092-2102页

作者：周晨亮刘全生李阳智科端滕英跃宋银敏内蒙古工业大学化工学院内蒙古工业催化重点实验室内蒙古呼和浩特010051

利用微型固定床反应装置,研究了内蒙古胜利褐煤水蒸气气化过程中H2、CO2、CO和CH4生成规律及其固有矿物质的催化效应。原煤(SL-raw)、盐酸洗脱(SL-HCl)、氢氟酸洗脱(SL-HF)及盐酸洗脱液回添煤样(SL-HCl-Re)在水蒸气气化反应过程中,H2、... 详细信息

利用微型固定床反应装置,研究了内蒙古胜利褐煤水蒸气气化过程中H2、CO2、CO和CH4生成规律及其固有矿物质的催化效应。原煤(SL-raw)、盐酸洗脱(SL-HCl)、氢氟酸洗脱(SL-HF)及盐酸洗脱液回添煤样(SL-HCl-Re)在水蒸气气化反应过程中,H2、CO2和CO生成速率存在明显差异,充分说明胜利褐煤中某些固有的矿物质对其水蒸气气化反应具有显著的催化作用,可大幅度提高其气化反应速率,并使其起始气化温度降低96℃,气化反应主体温度降低150℃以上,同时促进了合成气中H2生成,抑制了CO的生成,使胜利褐煤水蒸气气化反应过程中一直维持着较高的H2/CO摩尔比,SL-raw、SL-HCl-Re水蒸气气化所得合成气中H2/CO摩尔比分别为17.3和4.3,而SL-HCl和SL-HF水蒸气气化所得合成气中H2/CO摩尔比均只有1.22。SL-HCl和SL-HF水蒸气气化生成H2、CO2和CO的规律基本相同,说明起催化作用的物质是可溶解在盐酸洗脱液中的矿物质。经过分析,发现矿物质对胜利褐煤水蒸气气化反应的催化作用主要是通过提高水煤气变换反应(WGSR)速度实现的。最后结合文献报道提出了胜利褐煤水蒸气气化反应过程中矿物质的原位催化机理。

关键词：胜利褐煤水蒸气气化固有矿物质催化富氢合成气

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生物质炭水蒸气气化制取合成气

太阳能学报 2013年第9期34卷 1514-1519页

作者：涂军令应浩吴欢李琳娜高一苇江俊飞中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家实验室国家林业局林产化学工程重点开放性实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京210042 中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091

在常压固定床反应器中，以生物质炭为原料进行水蒸气气化制取合成气研究。实验在温度800～1000℃和水蒸气流量0．083～0．285g／（min·gchar）条件下进行，反应时间为15min，研究反应温度和水蒸气流量对生物质碳转化率、合成气产率及... 详细信息

在常压固定床反应器中，以生物质炭为原料进行水蒸气气化制取合成气研究。实验在温度800～1000℃和水蒸气流量0．083～0．285g／（min·gchar）条件下进行，反应时间为15min，研究反应温度和水蒸气流量对生物质碳转化率、合成气产率及合成气组分的影响。研究结果表明：生物质炭水蒸气气化具有很高的反应活性，气体产率在0．40—2．97L／g之间；温度和水蒸气流量对碳转化率和合成气热值及组分影响显著；在反应温度1000℃、水蒸气流量0．285g／（min·gchar）时，碳转化率达到最高值78．7％；气体产物主要由H2、CO、CO2和CH。组成，合成气热值在8．9—9．6MJ／Nm’之间，合成气中（H2＋CO）在68％～80％之间，（H2／CO）在3．1～6．4之间。

关键词：生物质炭水蒸气气化合成气 (H2 CO)

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谷壳热解/水蒸气气化焦油析出特性研究

太阳能学报 2014年第12期35卷 2553-2558页

作者：江龙黄丹胡松徐博洋苏胜孙路石向军华中科技大学煤燃烧国家重点实验室武汉430074 华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院武汉430074

在固定床上开展谷壳热解和水蒸气气化实验,通过使用冷捕集法收集实验过程中形成的焦油,并对其进行GC/MS成分和重量分析,从而研究热解和水蒸气气化过程中焦油析出的不同特性并考察温度、水蒸气和催化剂等因素对水蒸气气化焦油析出的影响... 详细信息

在固定床上开展谷壳热解和水蒸气气化实验,通过使用冷捕集法收集实验过程中形成的焦油,并对其进行GC/MS成分和重量分析,从而研究热解和水蒸气气化过程中焦油析出的不同特性并考察温度、水蒸气和催化剂等因素对水蒸气气化焦油析出的影响。研究表明:在实验工况下,焦油组分主要为芳香族化合物和含氧化合物;升高温度、加入水蒸气或催化剂均能降低焦油产量,使焦油芳香性增大;加入水蒸气更有利于焦油重整;催化剂可使焦油组分趋于单一化,3种催化剂的焦油裂解性能依次为Fe2O3>CaO>MgO。

关键词：生物质焦油催化剂热解水蒸气气化

Ca(OH)_2对生物质水蒸气气化制氢的影响

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上海交通大学学报 2007年第12期41卷 1930-1933页

作者：黄浩胡国新上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

提出一种新型的生物质水蒸气气化制氢方法.该方法在生物质水蒸气气化过程中添加CO2吸收剂,旨在通过吸收CO2促进产氢反应向着氢气产生方向进行,从而提高产氢量.分析了Ca(OH)2、水蒸气、温度和保持时间对产氢量以及产气组分百分比的影响,... 详细信息

提出一种新型的生物质水蒸气气化制氢方法.该方法在生物质水蒸气气化过程中添加CO2吸收剂,旨在通过吸收CO2促进产氢反应向着氢气产生方向进行,从而提高产氢量.分析了Ca(OH)2、水蒸气、温度和保持时间对产氢量以及产气组分百分比的影响,结果表明:在生物质水蒸气气化过程中添加CO2吸收剂能显著提高产氢量;随着Ca(OH)2的增加产氢量先升高后略微降低,Ca(OH)2对水煤气反应的影响要明显强于对甲烷水蒸气重整反应的影响;产氢量随水蒸气的增加先升高后降低;产氢量随温度的升高迅速增加;充足的保持时间可以使制氢反应进行彻底.

关键词：生物质 CO2吸收剂水蒸气气化制氢

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草浆黑液半焦直接苛化水蒸气气化特性研究

农业机械学报 2014年第1期45卷 150-154页

作者：王贵金袁洪友郭大亮周肇秋阴秀丽吴创之中国科学院广州能源研究所可再生能源重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100039

采用管式炉在750～900~C内进行了草浆黑液半焦水蒸气气化实验，考察了温度、苛化剂TiO：对气体产物及固体产物的影响；采用热重分析仪在850~C下进行了半焦的水蒸气气化实验，探究了TiO2对半焦热失重特性的影响。结果表明：在750～900~C... 详细信息

采用管式炉在750～900~C内进行了草浆黑液半焦水蒸气气化实验，考察了温度、苛化剂TiO：对气体产物及固体产物的影响；采用热重分析仪在850~C下进行了半焦的水蒸气气化实验，探究了TiO2对半焦热失重特性的影响。结果表明：在750～900~C内，TiO：的添加使得气体产物中CO：增加约5％、H：减少约5％，碳转化率上升约10％，产气热值下降约7％；TiO2可避免气化过程中熔融物的生成；随着温度的升高，固体产物中无机盐的种类未发生变化；TiO2与半焦中的Na2CO3反应生成Na2O·nTiO2，与Na2SiO3结合生成Na2TiSiO5，改变了元素Na与si的存在形态。

关键词：草浆黑液碱回收直接苛化水蒸气气化

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煤种配合比对煤焦水蒸气气化反应特性的影响

煤炭学报 2019年第5期44卷 1601-1608页

作者：焦海丽王美君孔娇郭江常丽萍太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室

选取长焰煤、气煤及肥煤为原料,通过调配比例得到不同配合煤,采用捣固方法,在终温为1150℃的程序升温马弗炉中制备坩埚焦,利用实验室固定床反应器考察煤焦的水蒸气气化反应性,并对产气量及产品气组成进行测试。结果表明,配合煤焦水蒸气... 详细信息

选取长焰煤、气煤及肥煤为原料,通过调配比例得到不同配合煤,采用捣固方法,在终温为1150℃的程序升温马弗炉中制备坩埚焦,利用实验室固定床反应器考察煤焦的水蒸气气化反应性,并对产气量及产品气组成进行测试。结果表明,配合煤焦水蒸气气化反应性及产品气组成与配合煤比例的变化密切相关,配合煤中对焦的水蒸气气化反应性起提高作用的煤种的顺序为:长焰煤>气煤>肥煤。气化过程中煤焦孔隙结构的变化行为是影响煤焦反应性的主要因素,具有较大煤阶差的长焰煤与肥煤比例的相对变化对焦结构的影响最为显著,对焦的反应性的影响也最为明显。配合煤比例变化影响催化性矿物质在焦中的含量,适度增加配合煤中肥煤及气煤的比例有利于催化性矿物质在焦中的滞留,当配合煤中肥煤比例为0.3左右时,该影响作用最为显著,煤种比例变化对配合煤挥发分组成及热解过程孔隙结构发展的影响会改变催化性矿物质在焦中的含量。焦中催化性矿物质可以促进焦气化反应过程中水煤气变换反应的发生,进而可以调变产品气的组成。在利用过剩焦化产能及低质炼焦煤制备气化焦的过程中,研究结果可以为调配配煤方案以有效改善气化焦的反应性并调变产品气的组成提供理论依据。

关键词：配合煤焦水蒸气气化气化反应性产品气组成

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生物质水蒸气气化的能量分析和分析

太阳能学报 2016年第6期37卷 1509-1515页

作者：黄荡仲兆平刘倩东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096

以生物质水蒸气气化制取燃气和富氢气体为研究对象,利用Aspen Plus软件建立其过程仿真模型并进行验证.研究气化温度、气化压力、水蒸气与生物质配比（S/B）对气化气成分、高位发热量、（火用）值及系统能量效率、（火用）效率的影响,并... 详细信息

以生物质水蒸气气化制取燃气和富氢气体为研究对象,利用Aspen Plus软件建立其过程仿真模型并进行验证.研究气化温度、气化压力、水蒸气与生物质配比（S/B）对气化气成分、高位发热量、（火用）值及系统能量效率、（火用）效率的影响,并对比有、无热量回收两种情况下的能量利用效率.研究结果表明：较低的气化温度、S/B及较高的气化压力可提高气化气热值,有利于制取燃气;适中的温度（750～850℃）、常压和较高的S/B有利于制取富H2气体,但S/B的增大会显著降低系统能量效率和（火用）效率,故S/B不宜超过1.3;系统的能量效率高于对应的（火用）效率,热量回收对于提高系统能量效率和（火用）效率有重要作用.

关键词：生物质水蒸气气化效率能量 (火用)

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污泥水蒸气气化焦油化学组分的分布特征

中国环境科学 2018年第12期38卷 4591-4598页

作者：张琲解立平秦梓雅吴旭邳京生吴亚楠天津工业大学环境与化学工程学院天津300387

通过GC-MS分析,研究了气化温度和气料比S/B(水蒸气与污泥的质量比)对污泥气化焦油中芳香烃、含氮化合物、含氧化合物和含硫化合物分布特征的影响变化规律.结果表明:污泥气化焦油中芳香烃的化学组分主要为菲类、萘类、芴类和联苯类化合物... 详细信息

通过GC-MS分析,研究了气化温度和气料比S/B(水蒸气与污泥的质量比)对污泥气化焦油中芳香烃、含氮化合物、含氧化合物和含硫化合物分布特征的影响变化规律.结果表明:污泥气化焦油中芳香烃的化学组分主要为菲类、萘类、芴类和联苯类化合物,其中S/B值1.1、1.5和1.9时菲类和萘类化合物的产率在850℃均达到最大值,S/B值1.5和1.9时芴类产率随气化温度的升高而呈先升高后降低,而800oC时联苯类产率则随S/B值的增加而呈先升高后降低,其最高产率为1.284g/kg.含氮化合物以吲哚类化合物为主,其产率在S/B值为1.5和1.9时均随气化温度的升高而呈降低趋势;含氧化合物中主要为酚类化合物,其产率在750℃时随S/B值的升高而升高,其最高产率3.103g/kg;含硫化合物主要为4,4'-双(四氢噻喃),且仅在850oC、S/B值为1.9气化条件下检出产率为0.263g/kg的萘并[1,2-b]噻吩.

关键词：污水污泥流化床水蒸气气化焦油化学组分