褐煤與生物質(zhì)在CO2氣氛下共氣化過(guò)程特性的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在未來(lái)幾十年內(nèi)，煤炭在我國(guó)能源供應(yīng)領(lǐng)域仍占重要地位。在我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量中，褐煤占5.74％，研究其潔凈高效轉(zhuǎn)化技術(shù)對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大意義。生物質(zhì)能是一種可再生、清潔型資源。氣化是有效利用褐煤與生物質(zhì)能的方式之一。褐煤和生物質(zhì)在CO2氣氛下共氣化不僅擁有褐煤和生物質(zhì)氣化的優(yōu)點(diǎn)，還可以很好地彌它們單獨(dú)氣化的缺點(diǎn)，同時(shí)提高了氣化效率，促進(jìn)了焦油分解，且減少了溫室氣體CO2的排放。因此，加強(qiáng)生物質(zhì)和褐煤CO2共氣化技術(shù)

2、的研究，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本課題以松木屑和褐煤為氣化原料，運(yùn)用多種方法對(duì)二者共氣化特性進(jìn)行研究。論文主要內(nèi)容和研究成果歸納如下：
　?。?）利用熱重分析儀在CO2氣氛下進(jìn)行了松木屑與褐煤及兩者混合樣品的氣化實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)考察了摻混比例及升溫速率對(duì)共氣化過(guò)程特性的影響。結(jié)果表明，隨著松木屑比例的增加，樣品的反應(yīng)活性增強(qiáng)，混合樣品最終剩余的質(zhì)量不斷減少。隨著升溫速率的提高，松木屑與褐煤共氣化的最大失重速率、最大失重速率對(duì)應(yīng)的

3、峰值溫度整體向高溫一側(cè)移動(dòng)及失重反應(yīng)段的溫度區(qū)間變寬，而反應(yīng)時(shí)間縮短。
　?。?）采用管式爐反應(yīng)器進(jìn)行了褐煤摻混松木屑的常壓CO2氣化實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究了摻混比例及氣化溫度對(duì)共氣化過(guò)程特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著松木屑摻混比例的增加，氣化產(chǎn)物氣體中CO的百分含量從24.46%遞增至42.35%，CO2的百分含量從49.03%下降至45.71%，H2的百分含量從4.87%降至4.14%，CH4的百分含量從0.32%增加至0.68%。隨

4、著氣化溫度的遞增，有利于合成氣中可燃?xì)怏w的組分及熱值的提高。研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氣化溫度為950℃左右，松木屑摻混比例為50%的工況下，共氣化合成氣的熱值及產(chǎn)氣率較高。
　　（3）基于PRO/II軟件模擬了褐煤與松木屑共氣化過(guò)程，重點(diǎn)考察了摻混比例及氣化壓力對(duì)產(chǎn)氣組分的影響。研究結(jié)果表明，H2、CO的體積分?jǐn)?shù)與壓力的變化成反比，而CO2、CH4的體積分?jǐn)?shù)與壓力的變化成正比。隨著松木屑摻混比例從0%增加到100%，發(fā)現(xiàn)氣體組分的模擬值與實(shí)