生物质气化国内外研究现状和水平
时间:2018-04-04 10:23 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 是指固态生物质原料在高温下部分氧化的转化过程。这过程中直接向生物质通气化剂，生物质在缺氧的情况下变为小分子可燃气体。所用气化剂不同，得到的气体燃料也不同。目前应用最多的是用空气作气化剂，产气主要作为燃料，用于锅炉、民用炉灶、发电等。通过生物质气化可得到合成气，进一步转化成甲醇或精炼得到氢气。20575 生物质气化技术最早出现在18世纪末期，第一次商业应用可追溯到1833年，当时木炭是原料，通过气化器产生可燃气，驱动内燃机。第二次世界大战时，生物质气化技术到达了顶峰。随后，发达国家为了减少环境污染，有效提高能源利用率，解决矿物能源短缺问题，寻找替代技术，再一次重视生物质气化技术。我们发现，气化技术特别适用于生物质原料转化。在1992年召开的世界第15次能源大会上，生物质气化被认为是可以优先开发的新能源技术。 生物质气化发生在气化炉当中，是主要设备。生物质在其中发生了气化反应并转化为可燃气。当前，国内外研究开发的生物质气化设备从原理上分为固定床气化炉、流化床气化炉与携带床气化炉；按加热方式分为直接加热和间接加热两类；按气流方向分为上吸式、下吸式和横吸式三种（见图1）。 2国外研究成果概述 Daniel等人对上升气流型生物质气化气含高焦油量进行了处理研究，降低了产物焦油含量。Einara等人对上升气流型生物质气化气进行了改进，提高了其产气质量。M. Ouadi等人对造纸厂废品在固定床下吸式气化器的气化进行了研究，使生物质气化涉及到了造纸行业。J.G. Brammer等人对气化产生的燃料内塑料结块问题进行了处理研究，得到了对其的解决降解方法。C. Di Blasi等人开发了一个开放的核心吸式木材气化炉的数学模型，改进了气化炉的设置。C. Branca等人对生物质气化成分的预测与测量精准度方面取得了巨大的进步。肖瑞瑞等人对常见农林生物质稻草的催化热解动力学特性进行了研究，得出了各种动态图数据。肖少飞等人对整体式新型生物质气化催化反应器进行了改进研究，使燃气中的气体成分氢体积分数从无催化剂时的15%提高到有催化剂时的 35%，净提高20%。沈来宏等人对串行流化床生物质催化制氢进行了模拟研究，结果表明催化剂中CaO组分对生物质气化制氢过程的催化作用非常显著，气化反应温度为700~750℃时较为适宜。谢大幸等人对生物质稻秸气化的催化剂进行了研究，发现900℃时20NiDoPA催化下的氢产率达34mol/(kg daf)，碳转化率达96%。彭丹等人对含硫生物质气化气催化燃烧进行了实验研究，发现了双金属负载型催化剂可以成为一个很好的抗中毒催化剂应用在低热值气体催化燃烧领域。 3国内研究成果概述 肖瑞瑞等人对常见农林生物质稻草的催化热解动力学特性进行了研究，发现：采用热重法对稻草的催化热解特性及反应动力学进行了研究。同时采用Coats-Redfern 法对稻草的催化热解过程进行了拟合计算，得到稻草热解的活化能和指前因子。结果表明，酸洗脱灰后稻草热解的初始温度和结束温度都有所升高，稻草的热解反应活性明显降低，热解曲线向高温区移动；而金属盐的加入使稻草的热解曲线向低温区移动，反应活性增加。酸洗后稻草热解活化能升高，加入不同浓度的钾离子、钙离子和镁离子后求得的活化能明显降低，而且加入金属离子的浓度越高，稻草热解的活化能越低。对本课题的贡献在于提供了研究基础以及试验方法，还有各种参数，为将来计算取得了很多便利。 刘文杰等人对生物质气化催化剂的现状进行了研究，发现：在生物质气化过程中，由于焦油的产生以及生成的小分子可燃气体较少的特点，影响了生物质气化技术的进一步推广和应用。使用催化剂是一种可以提高小分子可燃气体品位提高生物质利用效减少焦油产生的经济可行的办法。文中叙述了生物质气化催化剂的研究概况，并着重介绍了各种催化剂使用的效果。对本课题的贡献在于提供了生物质气化催化剂的研究现状，帮助帮实验在催化剂的选择上作出了巨大贡献。 (责任编辑：qin) |