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《大连理工大学》 2005年
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生物质在落下床中热解和气化制富氢气体

朱慧  
【摘要】:本文主要对几种不同生物质(包括豆秸,松木屑,稻壳,烟杆和核桃壳)在落下床 反应器中的热解,气化及催化气化进行了不同程度的研究,以期确定提高富氢气体产量 的工艺条件。此外,本文还对热解和气化的液体和固体产物做了简单的分析,并从工艺 角度考察不同工艺对液体和固体产物组成的影响。 通过热解温度,粒度,生物质种类等因素对生物质在落下床中热解产物分布及产气 组成影响考察,结果表明:高温,小粒径有利于气体,尤其是富氢气体的生成;原料种 类对热解产物有显著影响,生物质化学组分在一定程度上决定其产物组成。木质素含量 较高的生物质,在热解过程中不易产生气体产物;而具有较高纤维素含量的生物质,在 快速热解过程中会产生大量的气体,尤其是富氢气体(H_2+CO)。采用热化学转化法由 生物质制富氢气体应首选纤维素和半纤维素含量高的原料。 生物质在自由落下床反应器中的气化研究,主要以气化温度,S/B和催化剂为考察 内容。通过分析和讨论,可得到如下结论:较高的温度更有利于气体产物的生成,不利 于液体和固体产物的生成;高温利于H_2和CO_2的产生;水蒸气的添加利于生物质气化 气体产物的生成,但过多的加入量会降低气体产率。水蒸气对气化工艺的影响规律在一 定程度上取决于原料组成;高的S/B益于H_2的生成;催化剂的加入降低了产物中焦油的 含量,提高了产气含量,还提高了燃气的品质。在同等工艺条件下,白云石更有利于气 体产物和H_2的生成。 液体分析结果表明:松木屑快速热解,气化和催化气化的生物油中均含有大量的有 机酸;由沥青质的IR谱图可以看出,随着水蒸气,催化剂的加入,反应过程中不断有 小分子物质产生。从另一个角度证明水蒸气和催化剂在落下床气化过程中发挥的重要作 用。 不同工艺来源的松木屑半焦分析表明:不同工艺对半焦组成影响显著。气化更有利 于生物质中有机质的完全分解和转化,催化剂的加入对这一进程也起到了促进作用;松 木屑半焦的比表面积随生物质热转化程度的加深而增加。但由于其比表面积较小,不建 议用于多孔材料的制备;气化和催化气化更有利于半焦的反应性。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ117

【引证文献】
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【二级引证文献】
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