生物质气流床气化技术的研究进展

转化利用全国中文核心期刊矿业类核心期刊(CA-CD 规范)执行优秀期刊焦油的成分十分复杂,大部分是苯的衍生物,包生张括苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚等。焦油的物科存在对生物质气的后处理工艺及设备具有重要影达母响。焦油能量占可燃气能量的5% ~ 10% ,用于燃质烧时难以完全燃尽,且产生炭黑等颗粒物,对燃烧设气粱备、环境和人体等均有害而无益;焦油在生物质气降大温处理时会冷凝成液体,易与水、飞灰等物质凝结，流究堵塞输气管道和阀门等设施。因此,焦油问题是影完响生物质气使用的最大障碍，是生物质气化技术需床王要解决的关键问题之- _网1。当气化炉内燃烧区域北温度在1000C以上高温时,焦油将被分解成永久性鹏气体,能够彻底解决焦油问题,获得的生物质气具有化步研热值高,酚类含量极低，对环境低污染[-4)等优点。目前已有国内外的学者或研究机构开始对生物质在技学术朋高温条件下的气化进行实验室的研究(例如生物质气流床气化技术),以期能够解决目前生物质气化董所存在的焦油含量高、燃气热值低等问题。的卫京与煤气流床气化相似，生物质气流床气化是指果生物质被粉碎成一定颗粒后,由惰性气体携带输送戢与气化剂并流进入气化炉，在大于1000条件下进进绪行气化反应,得到生物质气。该气化方法具有气流国速度快气化强度和反应温度高、生产能力大及环保展性能好等优点。生物质气流床的运用最早始于上世纪80年代初生物质直接液化技术,即生物质气流床摘要:阐述了发展生物质气流床气化技术的背闪速热裂解制取生物油技术，比较著名的液化技术是景和意义,分析了生物质气流床气化技术的特征,重比利时Egemin生物质气流床热解制油系统和美国点介绍了国内外生物质气流床气化技术的研究进GTRI生物质气流床热裂解制油系统。图1所示为展,指出了目前该技术研究的重点及难点问题。生物质立空气内烷关键词:生物质;气流床;气化当-觚气恕中图分类号:TQ546文献标识码:A氨气|4|文章编号:1006-6772( 2009)01 0051-04古流训自生物质气化技术最早是于20世纪70年代由Carg油↓生物油 .M等首先提出的"。如今,生物质气化技术已发展成团e螺旋泵为生物质能转化为高品质能源的主要途径之一-。圈1比利时Egemin生物质气流床闪速目前应用的生物质气化炉主要包括固定床气化热解制油中试系统装置炉和流化床气化炉两种类型。但无论是流化床还是1一储料仓;2- -缓冲仓;3一-次级燃 烧炉;固定床气化炉,其气化温度均小于1000C，致使气4--下降式气流床反应器;5- 旋风分离半 傲;化炉产出的可燃气体中或多或少含有焦油。6- -文丘里洗涤器;7一 半焦箱;8-- 清洗箱收稿日期:2008-10-20基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助(2007AA057324)作者简介:张科达(1984 -) ,男,浙江宁波人,煤炭科学研究总院在读硕士,研究方向:煤组成、结构与加工利用性质的研究。转化利用全国中文核心期刊矿业类核心期刊《CAJ-CD 规范)执行优秀期刊一影响,并根据实验气化炉的边界条件,建立了相应的和焦油含量少的优点。华东理工大学的张巍巍等气化模型。并且研究发现0/C比在1.0~2.0范围人7针对生物质气化过程面临的问题，利用馒速热内,随0/C比的增加，C0、H2均呈现先增加后减小解方法作为生物质气流床气化的前处理工艺并考察的趋势,可燃气体成分(CH, +H2 +CO)占总合成气其可行性,分析讨论了热解后半焦的化学组成和输的50%左右;部分燃烧反应区温度在1600K以上送特性,并使用ASPEN PLUS模拟软件计算比较了时,碳转化率大于90% ,冷煤气效率达到50%左右。原料与半焦的气化结果,研究发现半焦的能量密度华东理工大学的陈雪莉等人4基于ASPENPLUS随热解温度的升高而升高;热解温度在300~400C模拟平台,对生物质热解后半焦气化与生物质原料之间，半焦的质量产率和能量产率对于气化工艺比直接气化分别进行了模拟计算,研究发现热解方法较有利;热解后半焦的内摩擦角、休止角明显降低，作为生物质气流床气化工艺的前处理手段是可行堆积密度明显提高,并使用ASPENPLUS模拟软件的,热解终温为300C时对气流床气化是最合适的;进行计算比较,发现当热解温度为400C时的气化0/C摩尔比在0.9-1.1之间比较合适;对于300效果最理想。半焦进行气化,空气温度预热到550C比较合适,气4结语化温度可达到1056C, 可燃气体热值可达到5958kJ/ m' ,碳转化率也可达到99. 59%。(1)生物质气流床气化技术是一-项较新的技浙江大学的曹小伟等人'51根据气流床气化的术,对其的研究才刚刚起步,不管是国内还是国外都原理,自行设计了小型气流床(化实验台,如图4所还尚处于实验室阶段,目前还没有开始应用。示。研究了气化炉内的流场与温度场,并且考察了(2)生物质气流床气化既有优点,也有缺点，即原料粒度、0/B(氧气/生物质)、S/B(水蒸气/生物生物质在加入到气化炉之前，必须将其磨碎成小颗质)、温度等因素对气化产物的影响，实验发现粒度粒，而生物质存在研磨较困难等问题,同时整个过程越小，越有利于气体产物的生成;0/B(氧气生物的能耗也较大。质)增加,促进碳转化率增加,但H2产量减少,CO(3)针对笔者提到的生物质气流床气化技术目产量先增加后减少;温度升高有利于碳转化率增大，前的研究重点及技术难点,认识到对于该技术的研冷煤气效率及H2浓度增加。究,还有很长一段路要走。.总之,随着石油和煤炭资源的日趋紧张,先进的z吊生物质气化技术将有着广阔的发展前景。由于生物质气流床气化具有气化能力高、气化效率高,无焦油、低污染等优点,相对于固定床和流化床气化技术来说,将更加受到人们的关注。图参考文献:[1] Carg M, Piskor J,S. 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Having optimized the slurry system according to reform the sluicing system and unloading system offilter. This improved the operating eficiency of the filter system.Keywords: fitering machine; reform; optimize欢迎订阅《洁净煤技术》杂志(双月刊)电话:010 - 84262927, E-mail: jmjs@ 263. net