生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的研究進(jìn)展
- 期刊名字:潔凈煤技術(shù)
- 文件大?。?/li>
- 論文作者:張科達(dá),粱大明,王鵬,步學(xué)朋,董衛(wèi)果,戢緒國
- 作者單位:煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院
- 更新時間:2020-03-23
- 下載次數(shù):次
轉(zhuǎn)化利用全國中文核心期刊礦業(yè)類核心期刊(CA-CD 規(guī)范)執(zhí)行優(yōu)秀期刊焦油的成分十分復(fù)雜,大部分是苯的衍生物,包生張括苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚等。焦油的物科存在對生物質(zhì)氣的后處理工藝及設(shè)備具有重要影達(dá)母響。焦油能量占可燃?xì)饽芰康?% ~ 10% ,用于燃質(zhì)燒時難以完全燃盡,且產(chǎn)生炭黑等顆粒物,對燃燒設(shè)氣粱備、環(huán)境和人體等均有害而無益;焦油在生物質(zhì)氣降大溫處理時會冷凝成液體,易與水、飛灰等物質(zhì)凝結(jié),流究堵塞輸氣管道和閥門等設(shè)施。因此,焦油問題是影完響生物質(zhì)氣使用的最大障礙,是生物質(zhì)氣化技術(shù)需床王要解決的關(guān)鍵問題之- _網(wǎng)1。當(dāng)氣化爐內(nèi)燃燒區(qū)域北溫度在1000C以上高溫時,焦油將被分解成永久性鵬氣體,能夠徹底解決焦油問題,獲得的生物質(zhì)氣具有化步研熱值高,酚類含量極低,對環(huán)境低污染[-4)等優(yōu)點。目前已有國內(nèi)外的學(xué)者或研究機構(gòu)開始對生物質(zhì)在技學(xué)術(shù)朋高溫條件下的氣化進(jìn)行實驗室的研究(例如生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)),以期能夠解決目前生物質(zhì)氣化董所存在的焦油含量高、燃?xì)鉄嶂档偷葐栴}。的衛(wèi)京與煤氣流床氣化相似,生物質(zhì)氣流床氣化是指果生物質(zhì)被粉碎成一定顆粒后,由惰性氣體攜帶輸送戢與氣化劑并流進(jìn)入氣化爐,在大于1000條件下進(jìn)進(jìn)緒行氣化反應(yīng),得到生物質(zhì)氣。該氣化方法具有氣流國速度快氣化強度和反應(yīng)溫度高、生產(chǎn)能力大及環(huán)保展性能好等優(yōu)點。生物質(zhì)氣流床的運用最早始于上世紀(jì)80年代初生物質(zhì)直接液化技術(shù),即生物質(zhì)氣流床摘要:闡述了發(fā)展生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的背閃速熱裂解制取生物油技術(shù),比較著名的液化技術(shù)是景和意義,分析了生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的特征,重比利時Egemin生物質(zhì)氣流床熱解制油系統(tǒng)和美國點介紹了國內(nèi)外生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的研究進(jìn)GTRI生物質(zhì)氣流床熱裂解制油系統(tǒng)。圖1所示為展,指出了目前該技術(shù)研究的重點及難點問題。生物質(zhì)立空氣內(nèi)烷關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣流床;氣化當(dāng)-觚氣恕中圖分類號:TQ546文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A氨氣|4|文章編號:1006-6772( 2009)01 0051-04古流訓(xùn)自生物質(zhì)氣化技術(shù)最早是于20世紀(jì)70年代由Carg油↓生物油 .M等首先提出的"。如今,生物質(zhì)氣化技術(shù)已發(fā)展成團(tuán)e螺旋泵為生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)能源的主要途徑之一-。圈1比利時Egemin生物質(zhì)氣流床閃速目前應(yīng)用的生物質(zhì)氣化爐主要包括固定床氣化熱解制油中試系統(tǒng)裝置爐和流化床氣化爐兩種類型。但無論是流化床還是1一儲料倉;2- -緩沖倉;3一-次級燃 燒爐;固定床氣化爐,其氣化溫度均小于1000C,致使氣4--下降式氣流床反應(yīng)器;5- 旋風(fēng)分離半 傲;化爐產(chǎn)出的可燃?xì)怏w中或多或少含有焦油。6- -文丘里洗滌器;7一 半焦箱;8-- 清洗箱收稿日期:2008-10-20基金項目:國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)資助(2007AA057324)作者簡介:張科達(dá)(1984 -) ,男,浙江寧波人,煤炭科學(xué)研究總院在讀碩士,研究方向:煤組成、結(jié)構(gòu)與加工利用性質(zhì)的研究。轉(zhuǎn)化利用全國中文核心期刊礦業(yè)類核心期刊《CAJ-CD 規(guī)范)執(zhí)行優(yōu)秀期刊一影響,并根據(jù)實驗氣化爐的邊界條件,建立了相應(yīng)的和焦油含量少的優(yōu)點。華東理工大學(xué)的張巍巍等氣化模型。并且研究發(fā)現(xiàn)0/C比在1.0~2.0范圍人7針對生物質(zhì)氣化過程面臨的問題,利用饅速熱內(nèi),隨0/C比的增加,C0、H2均呈現(xiàn)先增加后減小解方法作為生物質(zhì)氣流床氣化的前處理工藝并考察的趨勢,可燃?xì)怏w成分(CH, +H2 +CO)占總合成氣其可行性,分析討論了熱解后半焦的化學(xué)組成和輸?shù)?0%左右;部分燃燒反應(yīng)區(qū)溫度在1600K以上送特性,并使用ASPEN PLUS模擬軟件計算比較了時,碳轉(zhuǎn)化率大于90% ,冷煤氣效率達(dá)到50%左右。原料與半焦的氣化結(jié)果,研究發(fā)現(xiàn)半焦的能量密度華東理工大學(xué)的陳雪莉等人4基于ASPENPLUS隨熱解溫度的升高而升高;熱解溫度在300~400C模擬平臺,對生物質(zhì)熱解后半焦氣化與生物質(zhì)原料之間,半焦的質(zhì)量產(chǎn)率和能量產(chǎn)率對于氣化工藝比直接氣化分別進(jìn)行了模擬計算,研究發(fā)現(xiàn)熱解方法較有利;熱解后半焦的內(nèi)摩擦角、休止角明顯降低,作為生物質(zhì)氣流床氣化工藝的前處理手段是可行堆積密度明顯提高,并使用ASPENPLUS模擬軟件的,熱解終溫為300C時對氣流床氣化是最合適的;進(jìn)行計算比較,發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱解溫度為400C時的氣化0/C摩爾比在0.9-1.1之間比較合適;對于300效果最理想。半焦進(jìn)行氣化,空氣溫度預(yù)熱到550C比較合適,氣4結(jié)語化溫度可達(dá)到1056C, 可燃?xì)怏w熱值可達(dá)到5958kJ/ m' ,碳轉(zhuǎn)化率也可達(dá)到99. 59%。(1)生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)是一-項較新的技浙江大學(xué)的曹小偉等人'51根據(jù)氣流床氣化的術(shù),對其的研究才剛剛起步,不管是國內(nèi)還是國外都原理,自行設(shè)計了小型氣流床(化實驗臺,如圖4所還尚處于實驗室階段,目前還沒有開始應(yīng)用。示。研究了氣化爐內(nèi)的流場與溫度場,并且考察了(2)生物質(zhì)氣流床氣化既有優(yōu)點,也有缺點,即原料粒度、0/B(氧氣/生物質(zhì))、S/B(水蒸氣/生物生物質(zhì)在加入到氣化爐之前,必須將其磨碎成小顆質(zhì))、溫度等因素對氣化產(chǎn)物的影響,實驗發(fā)現(xiàn)粒度粒,而生物質(zhì)存在研磨較困難等問題,同時整個過程越小,越有利于氣體產(chǎn)物的生成;0/B(氧氣生物的能耗也較大。質(zhì))增加,促進(jìn)碳轉(zhuǎn)化率增加,但H2產(chǎn)量減少,CO(3)針對筆者提到的生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)目產(chǎn)量先增加后減少;溫度升高有利于碳轉(zhuǎn)化率增大,前的研究重點及技術(shù)難點,認(rèn)識到對于該技術(shù)的研冷煤氣效率及H2濃度增加。究,還有很長一段路要走。.總之,隨著石油和煤炭資源的日趨緊張,先進(jìn)的z吊生物質(zhì)氣化技術(shù)將有著廣闊的發(fā)展前景。由于生物質(zhì)氣流床氣化具有氣化能力高、氣化效率高,無焦油、低污染等優(yōu)點,相對于固定床和流化床氣化技術(shù)來說,將更加受到人們的關(guān)注。圖參考文獻(xiàn):[1] Carg M, Piskor J,S. Scott, et al,The Hydogasification ofWood[J]. Ind. Eng. Chem. Res , 1988 ,27 :256 -264.宣o![2]謝軍, 吳創(chuàng)之,陰秀麗,等.生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用前景[J].上海發(fā)電,2005(1):54-57.圖4生物質(zhì)高溫層流氣流床氣化系統(tǒng)[3]李芳芹. 煤的燃燒與氣化手冊[ M].北京:化學(xué)工業(yè)出1一-氮氣;2--氧氣或空氣;3- 質(zhì) 量流量挖制版社,1955.器;4--預(yù)熱器;5一 三通閥:6一 蒸汽發(fā)生 器:7-氣力給料器:8-- 氣流床 氣化反應(yīng)器;9-溫[4]蘇學(xué)泳 ,王智微,程從明生物質(zhì)在流化床中的熱解和挖系統(tǒng);10--旋風(fēng)分離器:11一- -冷凝器;12一 -棉氣化研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報,2000 ,28(4) :298 - 305.絨過濾器;13--在線煤氣分析系統(tǒng);14-- -冷卻水[5] Maniatis K, Baeyens J, Peeters H, Roggeman G. The出口;15一冷 卻水進(jìn)口Egemin fash pyrolysis process: commissioning and r浙江大學(xué)的趙輝等人16)利用小型氣化系統(tǒng)對sultse. In: Bridgwater AV, editor. Advances in Thermo-木屑進(jìn)行了氣化試驗,研究發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)氣流床氣化chemical Biomass Conversion[J], Blackie, 1993 ,1257 -264.具有合成氣含量高,碳轉(zhuǎn)化率高,煤氣產(chǎn)率高,甲烷[6] Manatis K, BaeyensJ, Roggeman G, Peeters H. Flash轉(zhuǎn)化利用pyrolysis of biomass in an entrained bed reactor[J]. Fi-Orieans, Louisiana,nal report of EEC Contract JOUB 0025 , 1993.[12] E. Biagin, M. Cioni, L. Tognoti, Development and char-[7] Knight J. A. Pyrolysis of pine sawdust. Thermal Uses andacterization of a lab - scale entrained flow reactor for tes-Properties of Carbohydrates and Lignins[J]. New York:ting biomass fuel[J]. Fuel ,2005.84:p- 1524 - 1534.Academic Press , 1976,159 - 173.[13]烏曉江,張忠孝,樸桂林,等.高溫加壓氣流床內(nèi)生物[8] 袁明. 干煤粉氣流床氣化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].煤炭質(zhì)氣化特性的實驗研究[J].動力工程,2007 ,8.科學(xué)技術(shù).2002 ,5:60.[14] 陳雪莉,張巍巍.王輔臣,等.基于ASPEN PLUS模擬生[9] 徐京磐. 流化床和氣流床氣化技術(shù)綜述[J].小氮肥設(shè)物質(zhì)氣流床氣化工藝過程[J].太陽能學(xué)報,2007 ,12.計技術(shù).2002 ,2:5.[15]曹小偉,周勁松,余春江生物質(zhì)氣流床氣化特性及半[10] A. van der Drif, H. Bermigter, B. Coda, M. K. Cieplik,焦氣化動力學(xué)研究[D].杭州:浙江大學(xué),2007,5.K. Hemmes, Entrained flow gasification of biomas[ R].[16]趙輝. 生物質(zhì)高溫氣流床氣化制取合成氣的機理試驗ECN report C-04-039 ,2004.研究[D].杭州:浙江大學(xué),2007 ,10.[11] E. Henrich, F. Weirich, Pesurised entained flow gasi- [17] 張巍巍,曾國勇,陳雪莉,等.生物質(zhì)氣流床氣化前的ers for biomass[C], in IT3 02 Conference. 2002: Ne處理工藝[J].過程工程學(xué)報,2007 ,8.R&D of biomass entrained flow gasification technologyZHANG Ke-da ,LIANG Da-ming, WANG Peng, BU Xue-peng, DONG Wei-guo,JI Xu-guo(Bejing Reserch Instinte of Coal Chemisty, China Coal Research Insitute , Beijing 100013, China)Abstract:This paper presents the significance and background of developing biomass entrained flow gasificationtechnology , analyses the characteristics of biomass entrained flow gasification. and highlights the shortcomings ofthe R&D of biomass entrained flow gasification technology both home and abroad, pointing out the keystone and dif-ficulty for the development of this area.Keywords: biomass ;entrained flow ;gasification(上接第27頁)The transformation and optimization of PGII6 type of filterGUO Yu-mei(Sharxi Instinute of Coal, Taisyuan 030031 ,China)Abstract:Analysis and research the isues which appeared in the running of PCI16 type of filter in Jiexiu coal prep-aration plant. Having optimized the slurry system according to reform the sluicing system and unloading system offilter. This improved the operating eficiency of the filter system.Keywords: fitering machine; reform; optimize歡迎訂閱《潔凈煤技術(shù)》雜志(雙月刊)電話:010 - 84262927, E-mail: jmjs@ 263. net
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