典型生物質(zhì)氣化特性的實(shí)驗(yàn)研究與模擬.pdf

1、生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，其低硫、低氮和CO2零排放的優(yōu)點(diǎn)使生物質(zhì)成為能源生產(chǎn)的研究熱點(diǎn)。利用生物質(zhì)來(lái)替代化石能源，對(duì)改善大氣酸雨環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應(yīng)”都有極大的好處。對(duì)生物質(zhì)氣化過(guò)程的深入研究有利于提高我國(guó)生物質(zhì)氣化轉(zhuǎn)化技術(shù)水平，促進(jìn)我國(guó)對(duì)生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用，改善我國(guó)的大氣及生態(tài)環(huán)境。論文基于上述目的，對(duì)生物質(zhì)催化氣化特性、灰特性和流化床氣化模擬進(jìn)行了研究。
　　 首先，開(kāi)展了典型生物質(zhì)催化

2、氣化特性實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究，并采用均相反應(yīng)模型和未反應(yīng)收縮核模型進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模擬。研究表明，CaO、MgO和Fe2O3參與了化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，改變了原來(lái)的反應(yīng)途徑，使反應(yīng)的中間過(guò)渡態(tài)的能量降低了，從而降低了反應(yīng)的活化能；在820～1000℃內(nèi)，添加CaO的谷殼樣表觀活化能比谷殼的大，而添加MgO和Fe2O3的谷殼樣表觀活化能與谷殼的相比，分別下降了32.6%和17.9%以上；在熱解階段，反應(yīng)機(jī)理更趨向于均相反應(yīng)模型，而在氣化階段，反應(yīng)機(jī)理更趨向

3、于未反應(yīng)收縮核模型。
　　 然后，采用TG-FTIR對(duì)谷殼熱解和氣化過(guò)程中氣體產(chǎn)物的釋放特性進(jìn)行了檢測(cè)分析，并從化學(xué)結(jié)構(gòu)入手，分析了氣體產(chǎn)物的釋放規(guī)律和形成機(jī)理。結(jié)果表明，氣體產(chǎn)物主要為H2O、CO、CH4、CxHy（x＞1）和一些有機(jī)碳水化合物，其中H2O的析出溫度較低，而CO和CH4析出溫度相對(duì)較高，CH4的析出特性曲線僅有一個(gè)峰，而CO的析出特性曲線是雙峰形式，且CO的釋放曲線和谷殼反應(yīng)速率曲線有著相似的特征溫度和釋放趨勢(shì)