【摘要】：在世界能源危機(jī)的背景下,生物質(zhì)能以其諸多優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前重要的可再生能源。生物質(zhì)氣化是利用生物質(zhì)的常用方法之一,但生物質(zhì)氣化氣燃燒存在燃燒組織困難和大氣污染物排放不夠清潔等問(wèn)題。本文將催化燃燒技術(shù)用于生物質(zhì)氣化氣燃燒,探索了催化劑對(duì)改善燃燒效果和降低污染排放方面的作用。在實(shí)驗(yàn)室搭建了模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),以液化石油氣為燃料進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試和預(yù)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的可靠性并得到參考數(shù)據(jù)。以1200kcal/Nm3為基準(zhǔn)熱值配制模擬生物質(zhì)氣化氣(體積組分:CH4-5%,CO-30%,N2-65%),在金屬纖維載體上負(fù)載Pd-Ce/La催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在以模擬生物質(zhì)氣化氣為燃料的催化燃燒實(shí)驗(yàn)中,在模擬氣流量為4m3/h、空氣流量為11m3/h的實(shí)驗(yàn)條件下,含催化劑實(shí)驗(yàn)組在各燃燒區(qū)測(cè)量斷面的中心溫度均高于不含催化劑實(shí)驗(yàn)組的中心溫度,CO、NO和NO2含量均低于不含催化劑實(shí)驗(yàn)組,CO含量下降35.3%;NO含量下降67.2%;NO2含量下降93.1%。在空燃比為4的條件下,燃燒器功率增加引起CO含量增加,但含催化劑實(shí)驗(yàn)組的CO含量的下降幅度也略有增大,在三種模擬氣流量條件下(2.5m3/h、3.75m3/h、5m3/h)分別為47.7%、59.6%和60.9%,即催化劑降低煙氣中CO含量的能力在一定范圍內(nèi)隨功率增加而增強(qiáng)。當(dāng)空氣流量恒定時(shí),本文所用催化劑對(duì)模擬氣的穩(wěn)燃臨界流量影響不明顯,即在本實(shí)驗(yàn)體系中,Pd-Ce/La催化劑并未表現(xiàn)出使模擬生物質(zhì)氣化氣更易點(diǎn)燃的能力。通過(guò)載體對(duì)比實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),與蜂窩陶瓷相比,金屬纖維在降低CO、NO和NO2排放方面的優(yōu)勢(shì)明顯。本文用模擬生物質(zhì)氣化氣在金屬纖維載體上的催化燃燒實(shí)驗(yàn)研究成果,可為民用生物質(zhì)氣化爐等設(shè)備及其燃燒裝置的設(shè)計(jì)與運(yùn)行提供參考。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK6

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本文編號(hào)：2777649