改性鈣基吸附劑在增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫應(yīng)用中的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-13 22:10
由于全球變暖等環(huán)境問題越來(lái)越嚴(yán)重,化石能源的日益短缺,開發(fā)新的清潔能源迫在眉睫。氫能作為一種清潔、高熱值、易利用的新能源,廣受人們的關(guān)注。但是現(xiàn)有主要是消耗化石能源產(chǎn)生氫能,這并不能很好的改善我國(guó)的環(huán)境和能源問題。生物質(zhì)作為一種來(lái)源廣、價(jià)格低、可再生的一次能源,是一種非常好的氫源。其中生物質(zhì)氣化制氫作為一種極有前景的制氫方式。本文利用濕混法制備改性CaO吸附劑,并用擠壓-滾圓法進(jìn)行成型造粒,在熱重測(cè)試儀上,測(cè)試CaO吸附劑在25個(gè)循環(huán)中的吸附性能,并篩選出吸附性能好的CaO吸附劑球形顆粒。探究不同吸附溫度500-700°C,對(duì)CaO吸附劑吸附性能影響。選取煙筋原樣和酸洗煙筋作為生物質(zhì)原料,在增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫臺(tái)架上,研究CaO吸附劑類型、吸附劑添加量、氣化溫度以及灰分對(duì)增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫循環(huán)中氣體組成成分和氣體產(chǎn)率的影響。在熱重測(cè)試儀上測(cè)試結(jié)果表明:添加惰性載體改性CaO吸附劑比CaO有更好的吸附性能,惰性載體可以很好的分散CaO顆粒,延緩了CaO吸附劑的燒結(jié);成型過程會(huì)明顯降低CaO吸附劑的吸附性能,這是由于擠壓過程中,形成了非常致密的孔隙結(jié)構(gòu),增大CO2的...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文主要研究思路及內(nèi)容如圖1所示,本文主要根據(jù)CaO粉末機(jī)械性能差、CaO吸附劑循環(huán)吸附性能低
圖 2-1 擠壓-滾圓法制備 CaO 吸附劑球形顆粒及應(yīng)用流程圖通過擠壓-滾圓法制備CaO吸附劑球形顆粒,具體方法如下:稱取一定量的合成吸附劑粉末倒入不銹鋼容器中,向不銹鋼容器中用注射器緩慢加入適量去離子水,并充分?jǐn)嚢枋顾志鶆蚪敫煞勰┲校纬蓾穸染鶆虻臐裎锪;然后,將濕物料慢慢加入擠壓機(jī)的螺桿送料器中,以特定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行擠壓,物料通過擠壓孔板后形成結(jié)構(gòu)致密的長(zhǎng)圓柱狀擠出物?焖賹㈤L(zhǎng)圓柱狀擠出物放置在滾圓機(jī)的滾筒中,先利用滾圓盤的高轉(zhuǎn)速形成的剪切力將長(zhǎng)圓柱狀擠出物切割成短圓柱狀擠出物。然后在滾圓盤的適合旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下使得短圓柱狀擠出物滾圓成成球形顆粒。最后,通過標(biāo)篩選取粒徑為0.7-1.25 mm的吸附劑球形顆粒,放置在空氣中風(fēng)干一晝夜后即獲得實(shí)驗(yàn)用CaO基吸附劑球形顆粒CaOp、CaMg75p、CaAl75p、CaY75p、CaLa75p、CaNd75p和CaSi75p,其中“p”表示球型顆粒。另外,為了制取添加纖維素(45-74 μm)的CaO吸附劑球形顆粒,將纖維素和吸附劑按照質(zhì)量比為1:4的比例倒在燒杯中,加入適量的去離子水,充分?jǐn)?
2捕集封存。如圖 2-2 和 2-3 所示,分別為增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫的氣化系統(tǒng)臺(tái)架和煅燒系統(tǒng)臺(tái)架。在圖 2-2 中,增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫氣化系統(tǒng)臺(tái)架主要由水蒸汽發(fā)生器、電加熱爐、石英反應(yīng)器、焦油收集系統(tǒng)以及氣袋。為了保證在實(shí)驗(yàn)過程中,給入的水蒸汽穩(wěn)定,固定床石英反應(yīng)器內(nèi)徑 40 mm,長(zhǎng) 1300 mm。焦油收集系統(tǒng)主要由兩套 U 形管和收集瓶,其中 U 形管有兩層,外層流動(dòng)的是低溫冷凝液,內(nèi)層流動(dòng)的是氣化產(chǎn)生的高溫氣體。用交流電齒輪泵使得冷凝液在兩個(gè) U 形管的外層之間不斷流動(dòng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Ca循環(huán)的生物質(zhì)加壓氣化制氫系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化[J]. 趙亮,王勤輝,樊宏韜,方夢(mèng)祥,駱仲泱. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]Ca(OH)2對(duì)生物質(zhì)水蒸氣氣化制氫的影響[J]. 黃浩,胡國(guó)新. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)
[3]生物質(zhì)無(wú)氧氣化制氫系統(tǒng)的熱力學(xué)計(jì)算[J]. 關(guān)鍵,王勤輝,孫登科,蒲學(xué)森,駱仲泱,岑可法. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2007(10)
[4]生物質(zhì)一步制氫的熱力學(xué)分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 喬春珍,肖云漢,趙麗鳳,徐祥. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2007(01)
[5]生物質(zhì)制氫技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 陳冠益,高文學(xué),馬文超. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2006(12)
[6]生物質(zhì)制氫氣的研究[J]. 袁傳敏,顏涌捷,曹建勤. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2002(01)
本文編號(hào):3587234
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文主要研究思路及內(nèi)容如圖1所示,本文主要根據(jù)CaO粉末機(jī)械性能差、CaO吸附劑循環(huán)吸附性能低
圖 2-1 擠壓-滾圓法制備 CaO 吸附劑球形顆粒及應(yīng)用流程圖通過擠壓-滾圓法制備CaO吸附劑球形顆粒,具體方法如下:稱取一定量的合成吸附劑粉末倒入不銹鋼容器中,向不銹鋼容器中用注射器緩慢加入適量去離子水,并充分?jǐn)嚢枋顾志鶆蚪敫煞勰┲校纬蓾穸染鶆虻臐裎锪;然后,將濕物料慢慢加入擠壓機(jī)的螺桿送料器中,以特定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行擠壓,物料通過擠壓孔板后形成結(jié)構(gòu)致密的長(zhǎng)圓柱狀擠出物?焖賹㈤L(zhǎng)圓柱狀擠出物放置在滾圓機(jī)的滾筒中,先利用滾圓盤的高轉(zhuǎn)速形成的剪切力將長(zhǎng)圓柱狀擠出物切割成短圓柱狀擠出物。然后在滾圓盤的適合旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下使得短圓柱狀擠出物滾圓成成球形顆粒。最后,通過標(biāo)篩選取粒徑為0.7-1.25 mm的吸附劑球形顆粒,放置在空氣中風(fēng)干一晝夜后即獲得實(shí)驗(yàn)用CaO基吸附劑球形顆粒CaOp、CaMg75p、CaAl75p、CaY75p、CaLa75p、CaNd75p和CaSi75p,其中“p”表示球型顆粒。另外,為了制取添加纖維素(45-74 μm)的CaO吸附劑球形顆粒,將纖維素和吸附劑按照質(zhì)量比為1:4的比例倒在燒杯中,加入適量的去離子水,充分?jǐn)?
2捕集封存。如圖 2-2 和 2-3 所示,分別為增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫的氣化系統(tǒng)臺(tái)架和煅燒系統(tǒng)臺(tái)架。在圖 2-2 中,增強(qiáng)式生物質(zhì)氣化制氫氣化系統(tǒng)臺(tái)架主要由水蒸汽發(fā)生器、電加熱爐、石英反應(yīng)器、焦油收集系統(tǒng)以及氣袋。為了保證在實(shí)驗(yàn)過程中,給入的水蒸汽穩(wěn)定,固定床石英反應(yīng)器內(nèi)徑 40 mm,長(zhǎng) 1300 mm。焦油收集系統(tǒng)主要由兩套 U 形管和收集瓶,其中 U 形管有兩層,外層流動(dòng)的是低溫冷凝液,內(nèi)層流動(dòng)的是氣化產(chǎn)生的高溫氣體。用交流電齒輪泵使得冷凝液在兩個(gè) U 形管的外層之間不斷流動(dòng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Ca循環(huán)的生物質(zhì)加壓氣化制氫系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化[J]. 趙亮,王勤輝,樊宏韜,方夢(mèng)祥,駱仲泱. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]Ca(OH)2對(duì)生物質(zhì)水蒸氣氣化制氫的影響[J]. 黃浩,胡國(guó)新. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)
[3]生物質(zhì)無(wú)氧氣化制氫系統(tǒng)的熱力學(xué)計(jì)算[J]. 關(guān)鍵,王勤輝,孫登科,蒲學(xué)森,駱仲泱,岑可法. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2007(10)
[4]生物質(zhì)一步制氫的熱力學(xué)分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 喬春珍,肖云漢,趙麗鳳,徐祥. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2007(01)
[5]生物質(zhì)制氫技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 陳冠益,高文學(xué),馬文超. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2006(12)
[6]生物質(zhì)制氫氣的研究[J]. 袁傳敏,顏涌捷,曹建勤. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2002(01)
本文編號(hào):3587234
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