生物質(zhì)高溫蒸汽氣化制備富氫燃氣的實驗研究.pdf

1、高溫氣化劑氣化技術(shù)是近十來年發(fā)展起來的新型氣化技術(shù)，具有原料利用范圍廣，氣化強度大，氣化效率高等優(yōu)點。目前，該技術(shù)主要分為高溫空氣氣化技術(shù)和高溫蒸汽氣化技術(shù)，高溫蒸汽氣化技術(shù)由于所得燃氣中氫氣含量高，使得氣化燃氣的利用價值得以大幅提高，得到了國內(nèi)外眾多學者的探索與研究。生物質(zhì)高溫蒸汽氣化是一項具有極大開發(fā)價值的制氫技術(shù)，目前相關(guān)實驗研究和理論探索還處于發(fā)展階段。
　　本文首先對高溫氣化劑氣化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，重點分析了高溫

2、蒸汽氣化技術(shù)的特點，指出該技術(shù)具有較廣闊的發(fā)展前景。然后，設計并建立了高溫蒸汽氣化制備富氫燃氣實驗平臺，對實驗平臺各系統(tǒng)進行了詳細的介紹，并利用松木刨花和木屑進行了實驗平臺的調(diào)試工作。最后，在自行設計的下吸式固定床氣化爐中進行了生物質(zhì)成型顆粒高溫蒸汽氣化的實驗研究，主要探討了反應溫度（700℃~950℃）和蒸汽流量（0.3 kg/h~0.9 kg/h）對氣化燃氣品質(zhì)的影響。
　　溫度對生物質(zhì)高溫蒸汽氣化制備富氫燃氣過程和燃氣成分有

3、重要影響。實驗結(jié)果表明：H2體積分數(shù)隨溫度升高整體上呈上升趨勢，當溫度為900℃，蒸汽流量為0.9 kg/h時，H2體積分數(shù)達到最大值47.67％，CO、CH4和CO2的含量分別為23.69%、10.75%和14.80%，CnHm的體積分數(shù)達到最小值0.57%。蒸汽流量是生物質(zhì)高溫蒸汽氣化另一重要的影響參數(shù)。蒸汽流量越大，爐內(nèi)蒸汽分壓力也越大，有利于爐內(nèi)與蒸汽相關(guān)反應向正向進行，但并不是蒸汽流量越大越好，存在一個最佳的蒸汽流量。當溫度為

4、700℃~950℃，蒸汽流量為0.6 kg/h時，燃氣中的可燃氣成分（H2、CO和CH4）達到最大值，在79.50%~85.34%的范圍內(nèi)波動。
　　采用下吸式氣化爐進行生物質(zhì)高溫蒸汽氣化時，氣化反應的熱量由高溫蒸汽和外加熱共同提供，改變了氣化爐的反應過程，爐內(nèi)分層變得更為模糊，氣化還原區(qū)變大，氣化強度增加，所得燃氣品質(zhì)升高，故需綜合考慮蒸汽流量和反應溫度對氣化過程的影響。通過分析比較，當溫度為900℃，蒸汽流量為0.6 kg/h