生物質(zhì)熱解氣生物法甲烷化工藝優(yōu)化及機(jī)理探究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-10 13:55
熱解氣是一種主要成分為H2, CO, CH4和CO2的可燃?xì)怏w,這種氣體具有熱值低、有毒性、易燃爆等特點(diǎn),使得在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程易出現(xiàn)安全事故,同時(shí)由于氣體熱值較低,在使用過(guò)程中也存在利用效率低的問(wèn)題。隨著化石燃料的枯竭,天然氣利用的需求也在不斷增長(zhǎng),利用生物法甲烷化技術(shù)將熱解氣合成轉(zhuǎn)化為生物天然氣同時(shí)將沼氣提質(zhì),正因其高效的利用而受到廣泛的關(guān)注。本課題研究了不同條件下熱解氣生物法甲烷化轉(zhuǎn)化效率并且考察了轉(zhuǎn)化過(guò)程中可能的影響因素。研究了在中試規(guī)模的不同氣體處理負(fù)荷和進(jìn)氣循環(huán)條件下實(shí)際熱解氣生物法甲烷化轉(zhuǎn)化效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,在小通氣量,大循環(huán)量(進(jìn)氣體積1m3,進(jìn)氣速率為1h進(jìn)完,并保持全天同速循環(huán))的運(yùn)行狀態(tài)下,生物甲烷化轉(zhuǎn)化效果較好,其中H2和CO轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到最高的87.7%和84.3%。通氣量加大,循環(huán)量減少會(huì)使轉(zhuǎn)化效率降低。但通氣實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)酸化現(xiàn)象,考慮到熱解氣中焦油和含氧量的問(wèn)題,在接下來(lái)的研究中我們著重考察了在限制含氧量的情況下焦油對(duì)生物法甲烷化厭氧系統(tǒng)的影響。研究了生物質(zhì)焦油及其模型化合物含量對(duì)生物法甲烷化厭氧系統(tǒng)的影響。結(jié)果顯示,...
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1生物質(zhì)氣化發(fā)屯工芝圍IIW8I??Fig,?1-1?Power?generation?process?of?biomass?gasification??
表現(xiàn)在CO,H2和CH4含量的下降,C化含量的上升及化含量的上升(化含??量維持在6%左右)。因氣體質(zhì)量的嚴(yán)重下降,對(duì)厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定性平街的影響巨??大,本輪通氣實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行3次(36?h)即被迫停止。圖2-6是本輪3次通氣試驗(yàn)??中Ik巧C0叛終轉(zhuǎn)化率變化趨勢(shì)。??100?T?1??■?C0????H2??80-??W?60-??????朵?■??■??女?■??40-??巧??20-???1?.?.???1?2?3??巧氣次數(shù)??圖2-6?CO巧H2各次最終轉(zhuǎn)化率??Fig.?2-6?The?final?conversion?ra化?contrast?of?C0?and?Hs??20??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]pH值調(diào)控對(duì)餐廚垃圾厭氧消化效率的影響[J]. 裴占江,劉杰,王粟,史風(fēng)梅,高亞冰,張大雷. 中國(guó)沼氣. 2015(01)
[2]同型產(chǎn)乙酸菌富集物的群落解析及轉(zhuǎn)化合成氣產(chǎn)乙酸[J]. 張麗娟,符波,羅衎,劉和. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]高溫移動(dòng)床廢輪胎與生物質(zhì)直接熱解制氣性能研究[J]. 付烽,朱躍釗,范紅途,高豪杰,杜楊,吳昊,朱震. 可再生能源. 2014(12)
[4]有機(jī)化工生產(chǎn)中合成氣利用方法的比較與研究[J]. 李明杰. 化工管理. 2014(06)
[5]合成氣完全甲烷化催化劑的放大制備及失活機(jī)理研究[J]. 劉志紅,徐亞榮,徐新良,劉平. 石油與天然氣化工. 2013(06)
[6]微量元素對(duì)沼氣厭氧發(fā)酵的影響[J]. 張萬(wàn)欽,吳樹(shù)彪,郎乾乾,董仁杰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[7]生物質(zhì)氣化制備合成天然氣技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 武宏香,趙增立,王小波,鄭安慶,李海濱,何方. 化工進(jìn)展. 2013(01)
[8]林業(yè)生物質(zhì)能源主宰未來(lái)[J]. 胡琴. 中國(guó)林業(yè). 2012(09)
[9]合成氣完全甲烷化催化劑研究[J]. 徐亞榮,徐新良,劉平,李文懷. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2011(04)
[10]煤制天然氣高溫甲烷化催化劑研究進(jìn)展[J]. 藺華林,李克健,趙利軍. 化工進(jìn)展. 2011(08)
博士論文
[1]生物質(zhì)氣化與燃?xì)廨啓C(jī)燃燒集成發(fā)電實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D]. 蘭維娟.天津大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高固體含量城市污泥熱水解—厭氧消化中試研究[D]. 王廣啟.清華大學(xué) 2013
[2]生物質(zhì)氣微型燃?xì)廨啓C(jī)分布式供能系統(tǒng)性能分析[D]. 吳旺松.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3487387
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1生物質(zhì)氣化發(fā)屯工芝圍IIW8I??Fig,?1-1?Power?generation?process?of?biomass?gasification??
表現(xiàn)在CO,H2和CH4含量的下降,C化含量的上升及化含量的上升(化含??量維持在6%左右)。因氣體質(zhì)量的嚴(yán)重下降,對(duì)厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定性平街的影響巨??大,本輪通氣實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行3次(36?h)即被迫停止。圖2-6是本輪3次通氣試驗(yàn)??中Ik巧C0叛終轉(zhuǎn)化率變化趨勢(shì)。??100?T?1??■?C0????H2??80-??W?60-??????朵?■??■??女?■??40-??巧??20-???1?.?.???1?2?3??巧氣次數(shù)??圖2-6?CO巧H2各次最終轉(zhuǎn)化率??Fig.?2-6?The?final?conversion?ra化?contrast?of?C0?and?Hs??20??
3.?3.?2出水葡萄巧??本實(shí)驗(yàn)中營(yíng)養(yǎng)液中添加的是實(shí)驗(yàn)用銷巧糖,通過(guò)測(cè)定出水還原糖的濃度可知??焦油添加過(guò)程中對(duì)厭氧消化水解酸化階段的影響,圖3-6濕示了厭氧消化各紐出??水還原糖隨培養(yǎng)時(shí)間的變化規(guī)律。??欄????3500-?-^*-2?丫??—AT-.L3?/??T?L4?/??磬咖L5?/??—L6?/??^?2500-卡?L7?/??^?L8?/??三?2000-?.?L9?/??雪1--一…?/??1000-?/??〇]??一??尸.,..尸1??0?10?20?30?40?50?60?70?80?90?100??時(shí)M?(、巧)??困3^6厭氧消化各組出水還原糖隨培養(yǎng)時(shí)間的變化??Fig.?3-6?The?effluent?reducing?sugar?con化nt?in?different?groups?of?anaerobic?digestion?experim州t??along?with?the?incubation?time??由圖3-6可W看出LIO,L9和L8王組培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)了還原糖濃度不斷上??升的現(xiàn)象,H組分別在培養(yǎng)時(shí)間45?d(L10,此時(shí)焦油添加濃度5000?mg/L),?55??天(L9,此時(shí)焦油添加濃度2500?mg/L)和65?d?(L8,此時(shí)焦油添加濃度1500??mg/L),出現(xiàn)上升,且分別在五日后(第二次分別添加各自同等濃度的焦油量)??出現(xiàn)快速上升現(xiàn)象。從H組上升速度來(lái)看,焦油添加量越大,還原糖上升速率越??快(各組營(yíng)養(yǎng)液中葡萄糖含量相等)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]pH值調(diào)控對(duì)餐廚垃圾厭氧消化效率的影響[J]. 裴占江,劉杰,王粟,史風(fēng)梅,高亞冰,張大雷. 中國(guó)沼氣. 2015(01)
[2]同型產(chǎn)乙酸菌富集物的群落解析及轉(zhuǎn)化合成氣產(chǎn)乙酸[J]. 張麗娟,符波,羅衎,劉和. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]高溫移動(dòng)床廢輪胎與生物質(zhì)直接熱解制氣性能研究[J]. 付烽,朱躍釗,范紅途,高豪杰,杜楊,吳昊,朱震. 可再生能源. 2014(12)
[4]有機(jī)化工生產(chǎn)中合成氣利用方法的比較與研究[J]. 李明杰. 化工管理. 2014(06)
[5]合成氣完全甲烷化催化劑的放大制備及失活機(jī)理研究[J]. 劉志紅,徐亞榮,徐新良,劉平. 石油與天然氣化工. 2013(06)
[6]微量元素對(duì)沼氣厭氧發(fā)酵的影響[J]. 張萬(wàn)欽,吳樹(shù)彪,郎乾乾,董仁杰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[7]生物質(zhì)氣化制備合成天然氣技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 武宏香,趙增立,王小波,鄭安慶,李海濱,何方. 化工進(jìn)展. 2013(01)
[8]林業(yè)生物質(zhì)能源主宰未來(lái)[J]. 胡琴. 中國(guó)林業(yè). 2012(09)
[9]合成氣完全甲烷化催化劑研究[J]. 徐亞榮,徐新良,劉平,李文懷. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2011(04)
[10]煤制天然氣高溫甲烷化催化劑研究進(jìn)展[J]. 藺華林,李克健,趙利軍. 化工進(jìn)展. 2011(08)
博士論文
[1]生物質(zhì)氣化與燃?xì)廨啓C(jī)燃燒集成發(fā)電實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D]. 蘭維娟.天津大學(xué) 2013
碩士論文
[1]高固體含量城市污泥熱水解—厭氧消化中試研究[D]. 王廣啟.清華大學(xué) 2013
[2]生物質(zhì)氣微型燃?xì)廨啓C(jī)分布式供能系統(tǒng)性能分析[D]. 吳旺松.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3487387
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