典型生物質氣化特性的實驗研究與模擬.pdf

1、生物質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)點使生物質成為能源生產的研究熱點。利用生物質來替代化石能源，對改善大氣酸雨環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應”都有極大的好處。對生物質氣化過程的深入研究有利于提高我國生物質氣化轉化技術水平，促進我國對生物質能源的開發(fā)利用，改善我國的大氣及生態(tài)環(huán)境。論文基于上述目的，對生物質催化氣化特性、灰特性和流化床氣化模擬進行了研究。
　　 首先，開展了典型生物質催化

2、氣化特性實驗與機理研究，并采用均相反應模型和未反應收縮核模型進行了動力學模擬。研究表明，CaO、MgO和Fe2O3參與了化學反應過程，改變了原來的反應途徑，使反應的中間過渡態(tài)的能量降低了，從而降低了反應的活化能；在820～1000℃內，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，反應機理更趨向于均相反應模型，而在氣化階段，反應機理更趨向

3、于未反應收縮核模型。
　　 然后，采用TG-FTIR對谷殼熱解和氣化過程中氣體產物的釋放特性進行了檢測分析，并從化學結構入手，分析了氣體產物的釋放規(guī)律和形成機理。結果表明，氣體產物主要為H2O、CO、CH4、CxHy（x＞1）和一些有機碳水化合物，其中H2O的析出溫度較低，而CO和CH4析出溫度相對較高，CH4的析出特性曲線僅有一個峰，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速率曲線有著相似的特征溫度和釋放趨勢