基于無焰氧化的生物質氣化特性實驗及其數學模型.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)有生物質氣化技術存在合成燃氣熱值較低的問題,為此本文基于無焰氧化的機理提出了一種新的生物質氣化方法,對該氣化方法的實現(xiàn)條件、宏觀物理特征和氣化規(guī)律進行了探索和研究,并建立了適用于該氣化方法的數學模型。
   首先,根據實驗目的設計了氣化實驗臺,應用木質顆粒進行氣化實驗,研究了氣化劑溫度和氧氣體積分數對顆粒反應速率、顆粒反應完全程度和合成燃氣成分的影響規(guī)律,結果表明:在氣化劑溫度為1123K,氧氣體積分數分別為8%和21%的條件

2、下,顆粒反應迅速且反應完全;隨著氣化劑的溫度的升高,CO的體積分數增大,而CO2、CH4和H2的體積分數基本不變,燃氣的熱值增大;氣化劑中氧氣體積分數從8%增大到35%的過程中,CO的體積分數先增大后顯著減小。綜合考慮顆粒反應速率、顆粒反應完全程度和合成燃氣的品質,要想實現(xiàn)基于無焰氧化的生物質氣化方法,氣化劑溫度至少高于1123K,氣化劑氧氣體積分數保持在8%-15%的范圍。
   其次,依據實驗結果,基于物料平衡、化學平衡和能

3、量平衡,建立了一種適用于該氣化技術的氣化數學模型,并應用本模型對木質顆粒的氣化反應進行了計算,分析了不同氣化溫度和氣化劑組分含量條件下該氣化方法的氣化規(guī)律,結果表明:氣化溫度越高,氣化效率和合成燃氣的熱值越大;氣化劑中O2的體積分數由8%增加到15%的過程中,合成燃氣的熱值逐漸增大,但是氣化效率逐漸減小;往氣化劑中通入適當的CO2有利于CO的生成和合成燃氣熱值的提高,最佳的CO2體積分數為2%左右;H2O(g)體積分數由10%增大到25

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