【摘要】：生物質(zhì)能源是一種可再生能源，在能源日益緊張的今天已經(jīng)受到人們的重視。生物質(zhì)氣化作為生物質(zhì)能源利用的一種主要技術(shù)有著重要的研究意義。近年來，我國研究者在生物質(zhì)氣化方面已取得了許多重要進(jìn)展。本論文運(yùn)用化工流程模擬軟件ASPEN PLUS，結(jié)合生物質(zhì)流化床氣化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對生物質(zhì)氣化過程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并分析了計(jì)算結(jié)果 在熱力學(xué)平衡的基礎(chǔ)上，運(yùn)用吉布斯自由能最小化原理建立了生物質(zhì)氣化模型。對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行物料衡算和能量衡算，兩者均平衡；將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，證明該模型能比較準(zhǔn)確的模擬實(shí)驗(yàn)情況。運(yùn)用該模型對生物質(zhì)不同氣化條件下的氣化結(jié)果進(jìn)行模擬分析，研究了生物質(zhì)氣化的主要參變量：氣化劑、溫度、ER（空氣當(dāng)量比）和S/B（水蒸汽/生物質(zhì)質(zhì)量比）對氣化產(chǎn)氣的氣體體積率、氣體熱值、氣體產(chǎn)率及氣化效率的影響。 關(guān)于生物質(zhì)空氣氣化的模擬結(jié)果表明：ER是最主要的影響因素；溫度隨著ER的增加而升高；產(chǎn)氣熱值、氣體產(chǎn)率和氣化效率均隨著ER和氣化溫度的升高而增大�？諝鈿饣漠a(chǎn)氣熱值在的ER為0.28~0.30，溫度為750℃~800℃時(shí)達(dá)到最高。關(guān)于生物質(zhì)水蒸氣氣化的模擬結(jié)果表明，升溫和加大S/B均可提高氫氣的產(chǎn)量和在燃?xì)庵械谋壤�。將模擬結(jié)果與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合，選取水蒸氣氣化的適宜氣化溫度為800℃。綜合上述兩組模型，模擬了生物質(zhì)空氣-水蒸氣的聯(lián)合氣化。模擬結(jié)果表明：溫度是氣化結(jié)果的最主要影響因素，溫度固定時(shí)ER與S/B呈良好的線性關(guān)系；較高的溫度有利H_2的產(chǎn)生，但過高會影響熱值；較低的ER和較大的S/B均會降低氣化溫度，這兩者對氣化結(jié)果具有雙重作用。當(dāng)ER=0.3，S/B=0.5時(shí)，聯(lián)合氣化的氣體產(chǎn)率與氣化效率最高，為最佳操作值。
【圖文】：

圖 1 . 3 固 定床 氣化 反應(yīng) 爐示 意圖 Fi g . 1 . 3 Sc h e ma t ic e o f fi x e d b e d ga s if i e r 如 圖 1 . 4 所 示[3 6] ， 一般 可 以 分為 上下 兩段 ，下 段為 氣固 密相 段， 部 經(jīng)過 氣體 分 布 板進(jìn) 入到 流 化 床 氣 化爐 ，生 物 質(zhì) 原料 則從 分 布 板上 與氣 化 劑 一邊 向上 作 混 合運(yùn) 動(dòng) ，一 邊發(fā) 生干 燥 、熱 解 、氧 化和 還 原反 應(yīng)溫 度一 般 控 制在 8 0 0 ℃ 左 右 。稀 相 段 的作 用主 要 是 為了 降低 氣質(zhì) 焦碳 不 會 被 氣 流迅 速帶 出反 應(yīng)器 ， 而 繼續(xù) 停 留 在稀 相段 發(fā)生 反

圖 1 . 3 固 定床 氣化 反應(yīng) 爐示 意圖 Fi g . 1 . 3 Sc h e ma t ic e o f fi x e d b e d ga s if i e r . 4 所 示[3 6] ， 一般 可 以 分為 上下 兩段 ，下 段為 氣固 密相 氣體 分 布 板進(jìn) 入到 流 化 床 氣 化爐 ，生 物 質(zhì) 原料 則從 分 劑 一邊 向上 作 混 合運(yùn) 動(dòng) ，一 邊發(fā) 生干 燥 、熱 解 、氧 化 度一 般 控 制在 8 0 0 ℃ 左 右 。稀 相 段 的作 用主 要 是 為了 不 會 被 氣 流迅 速帶 出反 應(yīng)器 ， 而 繼續(xù) 停 留 在稀 相段
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 譚洪;生物質(zhì)熱裂解機(jī)理試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2005年

2 陳平;生物質(zhì)流化床氣化機(jī)理與工業(yè)應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 宋健博;生物質(zhì)與煤共氣化過程特性的研究[D];華北電力大學(xué);2013年

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本文編號：2699361