生物質(zhì)氣化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)-文庫吧資料
2025-04-10 23:45本頁面
【正文】 氣體產(chǎn)率增加。無論是在電加熱的熱絲反應(yīng)器氮?dú)饬髦校€是在流化床反應(yīng)器中對(duì)杏核水蒸氣氣化中均得出：對(duì)于粒徑1mm的生物質(zhì)粒子以外部熱傳遞為主，溫度是動(dòng)力學(xué)的主要影響因素，粒徑越大，熱傳遞的阻抗越大，粒徑1mm的生物質(zhì)粒子以內(nèi)部的熱傳遞為主，而影響整個(gè)脫揮發(fā)分過程，熱傳遞是動(dòng)力學(xué)控制步驟。Stenseng等研究了生物質(zhì)顆粒尺寸（小麥秸稈和3種纖維素）對(duì)熱解的影響，試驗(yàn)在終溫600℃、加熱速率為40℃/min的條件下進(jìn)行，顆粒尺寸大時(shí)，失重峰移向高溫區(qū)流化床中對(duì)松樹鋸未空氣水蒸氣氣化中不同粒徑下氣體組分的變化研究表明，CHCO、C2H6和C2H4體積隨著粒徑減小而增加，CO2則相反，～～。通常認(rèn)為，加熱速率越快，輕質(zhì)氣體越多，焦炭和混合物的產(chǎn)率越少。另外，水蒸氣的二次催化重整，輕的碳?xì)浠衔锖痛蠖鄶?shù)的焦油能被轉(zhuǎn)化成H2和CO、H2的量增加至70%～75%（體積分?jǐn)?shù)），如果出口氣中富含氫氣，它可以被用作燃料電池，如果H2和CO的比例近似為2：1，可用作FT的合成，如果氣體富含甲烷，可以被用作熱值燃料。這個(gè)組成只適用于發(fā)電和供熱。 氣化劑的影響生物質(zhì)氣化時(shí)所用的氣化劑有空氣、水蒸氣、空氣水蒸氣、二氧化碳、水蒸氣氧、水蒸氣二氧化碳等，氣化劑不同，氣化爐出口產(chǎn)生的氣體組分也不同。3 影響生物質(zhì)氣化的主要因素在生物質(zhì)氣化過程中，當(dāng)氣化爐類型確定后，在確定的氣化劑條件下，控制條件諸如空氣當(dāng)量比、生物質(zhì)與氣化劑的比率、原料粒徑、溫度、壓力、氣化介質(zhì)、催化劑和添加劑等對(duì)碳的轉(zhuǎn)化率、燃?xì)獬煞纸褂彤a(chǎn)量等都有重要的影響。在第一級(jí)流化床反應(yīng)器中，生物質(zhì)物料發(fā)生熱解反應(yīng)，生成氣攜帶著炭顆粒和床層物料如沙子等進(jìn)入分離裝置，分離后的炭顆粒和床層物料經(jīng)料腳進(jìn)入第二級(jí)流化床反應(yīng)器；在第二級(jí)流化床反應(yīng)器中，炭顆粒進(jìn)行氧化反應(yīng)，使床層溫度升高，高溫?zé)煔鈹y帶著床層物料進(jìn)入分離裝置，分離后的床層物料經(jīng)料腳又重新進(jìn)入第一級(jí)流化床反應(yīng)器，從而為生物質(zhì)熱解提供所需的熱源。其缺點(diǎn)主要是因流系統(tǒng)控制較難，料腳容易發(fā)生下料困難，且在炭回流較少的情況下容易變成低速攜帶床。 循環(huán)流化床氣化爐循環(huán)流化床氣化爐與單流化床氣化爐的主要區(qū)別是生成氣中的固體顆粒在經(jīng)過了旋風(fēng)分離器或?yàn)V袋分離器后，通過料腳再返回到流化床，繼續(xù)進(jìn)行氣化反應(yīng)。與固定床氣化相比，流化床氣化的主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）由于生物質(zhì)物料粒度較細(xì)和劇烈的氣固混合流動(dòng)床層內(nèi)傳熱傳質(zhì)效果較好，因而氣化效率和氣化強(qiáng)度都比較高，尤其是氣化強(qiáng)度要比固定床氣化高2～3倍；（2）由于流態(tài)化的操作范圍較寬，故流化床氣化能力可在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而氣化效果和氣化效率不會(huì)明顯降低；（3）由于床層溫度不是很高且比較均勻，因而灰分熔融結(jié)渣的可能性大大減弱。生物質(zhì)原料與氣化劑一邊向上作混合運(yùn)動(dòng)，一邊發(fā)生干燥、熱解、氧化和還原等反應(yīng)，這些反應(yīng)主要發(fā)生在密相段，反應(yīng)溫度一般控制在800℃左右。 單流化床氣化爐單流化床氣化爐只有一個(gè)流化床反應(yīng)器，反應(yīng)器一般可分為上下兩段，下部為氣固密相段，上部為氣固稀相段。保證固定床下吸式氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行 ，對(duì)于木炭和木材等優(yōu)質(zhì)原料并不太難，但對(duì)于秸秤和草類等物理性質(zhì)較差的低品質(zhì)原料就難了許多，因?yàn)榻粘拥任锪显趽]發(fā)分大量析出后，其體積會(huì)迅速縮小，從而使得秸秤半焦依靠自身重力向下移動(dòng)的能力變得很差，因此，熱解層和氧化層極易發(fā)生局部穿透。固定床下吸式氣化的最大優(yōu)點(diǎn)是氣化氣體中的焦油含量比固定床上吸式低許多，因?yàn)閾]發(fā)分中的焦油在氧化層和還原層得到了一定程度的氧化和裂解，因此，這種氣化技術(shù)比較適宜應(yīng)用于需要使用潔凈燃?xì)獾膱龊?。固定床上吸式氣化爐一般應(yīng)用在粗燃?xì)獠恍枥鋮s和凈化就可以直接使用的場合，如
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