【摘要】：隨著社會的迅速發(fā)展,能源的消耗量越來越大,對化石能源在使用中排放出的CO_2進行捕集及封存顯得尤為重要。化學(xué)鏈技術(shù)是一種新型的化學(xué)轉(zhuǎn)化和能源利用技術(shù),不僅能避免傳統(tǒng)技術(shù)污染的缺陷,同時可以實現(xiàn)CO_2的低能耗捕集與傳統(tǒng)污染物的脫除,被喻為目前最具有研究及應(yīng)用前景的發(fā)電廠碳捕獲及儲存技術(shù)(CCS)。其中鈣基化學(xué)鏈氣化技術(shù)使用的吸收劑CaO具有價格低廉,來源廣泛,可與流化床技術(shù)進行耦合等特點,受到越來越大的關(guān)注。其原理為:煤或生物質(zhì)在氣化爐內(nèi)與流化介質(zhì)兼反應(yīng)原料的水蒸氣發(fā)生氣化反應(yīng),產(chǎn)生的CO_2被CaO捕集,這一過程中產(chǎn)生的熱量可提供原料氣化所需要的能量。同時,CO_2濃度的下降對水煤氣反應(yīng)、烴類重整反應(yīng)具有促進作用,進一步提高了H2的產(chǎn)量。未氣化的碳與CaCO3進入燃燒爐,殘?zhí)咳紵臒崃抗┙oCaCO3進行煅燒分解,還原為CaO并重新進入氣化爐。目前化學(xué)鏈氣化技術(shù)仍處在發(fā)展初期,尚存諸多問題需深入研究。本文針對氣化參數(shù)、氣化原料對氣化產(chǎn)物組分的影響情況開展了實驗研究。在雙循環(huán)流化床裝置上,開展生物質(zhì)、褐煤常壓化學(xué)鏈氣化實驗研究。氣化參數(shù)選取氣化溫度(650-750°℃)、水碳摩爾比(1.6-3.2)、鈣碳摩爾比(0-2)。實驗結(jié)果表明,隨著氣化溫度、水碳摩爾比及鈣碳比的增加,生物質(zhì)組及褐煤組產(chǎn)氣中H2含量均呈上升趨勢。同時,氣化溫度及水碳摩爾比升高均促進了兩組實驗組產(chǎn)氣組分中CO與CH4組分逐漸下降,CO_2濃度則有所上升。CaO的加入對兩組實驗組產(chǎn)氣組分均起到了較大影響,隨著鈣碳摩爾比由0升高至1,產(chǎn)氣中H2濃度升高超過30%,CO_2組分下降約20%。而兩個實驗組中的CH4組分則對鈣碳摩爾比的提升表現(xiàn)出了不同的反應(yīng)。生物質(zhì)組產(chǎn)氣中CH4組分的濃度隨鈣碳摩爾比升高而升高,但對褐煤化學(xué)鏈氣化而言則反之。同時,當鈣碳比升高至1.5后,隨著鈣碳比的繼續(xù)升高,兩組產(chǎn)氣中各氣體組分濃度變化大幅減小。針對上述實驗過程中鈣碳比不斷增加的情況,進一步開展生物質(zhì)、褐煤常壓雙循環(huán)流化床化學(xué)鏈氣化實驗。實驗結(jié)果表明,兩組產(chǎn)氣組分中CaO對CO_2的捕集能力都隨實驗的進行而下降,表現(xiàn)為產(chǎn)氣中H2組分隨實驗時間增加而逐漸下降,CO、CH4和CO_2組分顯著上升。與生物質(zhì)組相比,當給料為褐煤時,CaO吸收劑對CO_2的捕集能力的降幅相對較大(30%、10%)。這可能是因為褐煤中較高含量的S,其對CaO的CO_2吸收能力具有較大的影響,不利于化學(xué)鏈氣化反應(yīng)的進行。兩組氣化反應(yīng)冷煤氣效率分別達到了 71.54%與83.62%產(chǎn)氣中含碳量分別達到了 39.12%與41.47%。同時,褐煤組產(chǎn)氣含碳量變化率及冷煤氣效率均大于生物質(zhì)組。
【圖文】：

逡逑２０１６年５月１１日，美國封Ａ（能源信息署）發(fā)布《Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋０山ｌｏｏｋ逡逑２０１６》，對２０４０年的國際能源市場作了預(yù)測。預(yù)測結(jié)果如圖１．１所示。逡逑ＺＷ邐－邐邐邐邋邐邐~栧義希玻埃板澹咤逡誨五五我唬㈠澹㈠義�，化⒏’艺d五五義洗蠓茫煎我誨邋邋義纖靛五危擼冢摺海危危В蓿叮ュ義希埃掊�，逦逦逦逦辶x希保梗梗板危玻埃埃板危玻埃保板危玻埃玻板危玻埃常板危玻埃矗板義賢跡保筆瀾縋茉聰謀浠魘疲ǖノ磺蛞冢攏裕眨╁義險雇邢允荊刂溝劍玻埃矗澳輳昝禾肯牧咳栽赬棾�，并未减少。虽赛S溴義顯齔ち坑肫淥茉聰啾齲欠閑�，但祫Σ０４０妮彫煤炭消耗量仍占总能月旣耗伭x狹康模玻玻�，蕿懣P茉聰母窬秩暈錘謀�，壤_跡保菜荊禾咳勻皇僑瀾繾鑠義洗蟮哪茉炊躉寂歐旁礎(chǔ)ｅ義希卞義，

本文編號：2635657