利用自制的閉式循環(huán)裝置對秸稈類生物質(zhì)進行熱解催化重整實驗,探究了水蒸氣量、熱解溫度、催化重整溫度對合成氣組分的影響。在此基礎(chǔ)上,通過元素守恒和熱力學平衡計算,建立了生物質(zhì)催化重整模型,并使用一組實驗數(shù)據(jù)對模型進行修正。利用修正后的模型對玉米秸稈熱解氣催化重整實驗進行了模擬,預測溫度、水蒸氣添加量和生物質(zhì)種類對合成氣成分的影響。結(jié)果表明:當熱解溫度和催化重整溫度均為850℃,S/B為1時,合成氣的品質(zhì)最佳;熱解爐溫度(750～900℃)升高有利于氫氣的合成,催化重整爐溫度(750～900℃)升高有利于溫室氣體(CO₂和CH₄)含量的減少。

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【部分圖文】：

圖2熱解溫度對合成氣組分和特性的影響

熱解氣須經(jīng)過催化重整爐進行定向轉(zhuǎn)化，而熱解溫度直接影響玉米秸稈熱解過程中各種氣體的含量。如果能使用合適的熱解溫度使得玉米秸稈熱解氣中H2和CO的含量增加，CO2和CH4的含量減小，那么就能從一定程度上減輕催化定向轉(zhuǎn)化的壓力，延長催化劑的壽命。熱解溫度對合成氣組分和特性的影響[催化....

圖3催化重整溫度對合成氣組分和特性的影響

催化重整溫度影響著催化劑和水蒸氣的重整效果。催化重整溫度對合成氣組分和特性的影響（熱解溫度為850℃，S/B=1）如圖3所示。從圖3(a）可以看出：H2含量隨著催化重整溫度的升高而升高，并在850℃時達到最大值47.4%，隨后稍有降低；CO含量隨著催化重整溫度的升高而持續(xù)升高，并....

圖4S/B對合成氣組分和特性的影響

水蒸氣的濃度會影響水煤氣變換反應的進行。水蒸氣濃度的改變，將使水煤氣變換反應的平衡發(fā)生移動，從而改變合成氣的H2/CO，影響合成氣的品質(zhì)。合適的水蒸氣添加量能使合成氣中的H2含量增加，CO含量減小，靈活調(diào)節(jié)H2/CO，使制備的合成氣更符合后續(xù)工藝的條件。過量添加水蒸氣會造成能源消....

圖5牛頓迭代法求解程序流程圖

把元素守恒的3個方程（11)～(13）和2個熱力學平衡方程（16),(17）組成方程組，通過對方程組求解可得出各組分的含量。本文使用牛頓迭代法求解，求解流程如圖5所示。2.2.2模型驗證

本文編號：3969286