【摘要】： 生物質(zhì)的熱解氣化是利用生物質(zhì)能的一個(gè)重要手段,也是將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換成高品位能源的一個(gè)重要方法。生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的氣體主要包括CO、H_2、CO_2、CH_4,以及少量的烯烴和炔烴。生物質(zhì)直接熱解得到的熱解氣中可燃?xì)怏w的含量有限,因此需要對(duì)熱解氣進(jìn)行催化重整,增加熱解氣中H_2、CO的含量,提高熱解氣在工業(yè)上的使用效率。 對(duì)熱解氣催化重整國(guó)內(nèi)多用金屬催化劑,如鎳基催化劑。金屬催化劑催化效率高,但是制備過(guò)程復(fù)雜,成本較高,不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。因此本文用白云石做催化劑進(jìn)行催化重整,并全面探討了在其他不同工藝條件下白云石的催化效果。 在實(shí)驗(yàn)研究的條件范圍內(nèi),我們得出在以白云石為催化劑的條件下,溫度越高產(chǎn)氣量越大,但是在750℃時(shí)重整氣體中可燃?xì)怏w含量最大;原料粒徑的變化主要影響進(jìn)料,粒徑越小,重整氣體中可燃?xì)怏w含量越大;通入水蒸氣可以大幅度增加產(chǎn)氣量,并且增加重整氣體中氫氣的含量,但是同時(shí)也增加了二氧化碳的含量,降低了一氧化碳的含量,另外通過(guò)控制水蒸氣的流量可以控制最后重整氣體中氫氣與一氧化碳含量的比值。 實(shí)驗(yàn)研究表明,如果需要得到高H_2含量的合成氣,工藝條件應(yīng)該設(shè)為750℃、原料粒徑0.1--1mm、通入水蒸氣(其中控制水蒸氣的流量可以控制H_2和CO含量的比值);如果需要得到高產(chǎn)氣量的合成氣,工藝條件應(yīng)該設(shè)為900℃、原料粒徑0.1--1mm、通入水蒸氣;如果需要得到高可燃?xì)怏w含量的合成氣,則工藝條件應(yīng)該設(shè)為900℃、原料粒徑0.1--1mm、不通入水蒸氣。 本文還分析了白云石的催化效果,簡(jiǎn)單將白云石與焦碳、鎳基催化劑做了比較,得出白云石是一種高效、清潔、廉價(jià)的催化劑,非常適合工業(yè)生產(chǎn)。
【圖文】：

石存在的情況下，白云石將這些烴類(lèi)以分子形態(tài)吸附在其上，通大分子量烴類(lèi)的 C-C 鍵或者 C=C 鍵，使其分解為小分子的烴類(lèi)甚碳和甲烷。述實(shí)驗(yàn)以鋸末為原料，采用固定床加熱，使其熱解氣化；再以白行催化重整。其中鋸末分為三種粒徑（0.15mm--1mm；1mm-），不通入水蒸氣的實(shí)驗(yàn)分別設(shè)置 600、700、800、900℃四個(gè)溫度后溫度過(guò)低將無(wú)法進(jìn)行催化重整，通入水蒸氣的實(shí)驗(yàn)分別設(shè)置 75四個(gè)溫度。裝置的基本組成裝置系統(tǒng)主要由供熱、進(jìn)料、進(jìn)水蒸氣、氣化、氣體凈化等 5 部分圖 2-1 所示。

料器、電機(jī)和料斗；進(jìn)水蒸氣部分包括變壓器、水蒸氣發(fā)生器、流量計(jì)和節(jié)裝置；催化重整部分包括重整爐（2 號(hào)爐）、電爐溫控柜、電偶，催化重用不銹鋼材質(zhì)，，爐內(nèi)膽尺寸：Ф80mm×1400mm，爐膽下部裝有催化劑；化部分包括旋風(fēng)除塵，氣體冷凝及纖維球過(guò)濾；采樣部分包括氣體計(jì)量表瓶。2.3 螺旋進(jìn)料系統(tǒng)為熱解爐提供生物質(zhì)原料是通過(guò)螺旋進(jìn)料系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。進(jìn)料系統(tǒng)主相互垂直的圓管組成，在其中一個(gè)圓管內(nèi)設(shè)置一個(gè)表面呈梯形螺紋狀的軸，一臺(tái)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)該軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)原料向工作方向前進(jìn)。另一個(gè)圓管過(guò)法蘭與熱解爐相連，以便在工作時(shí)使原料落入熱解爐中。其結(jié)構(gòu)示意圖分別如圖 2-2 和圖 2-3 所示。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677007