生物質燃氣重整制備合成氣熱力學及動力學特性分析.pdf

1、生物質作為一種清潔性可再生能源，生物質氣熱解制取的生物燃氣可以有效解決生物質運輸、收集和儲存等方面的問題。但是，生物質燃氣的成分復雜、品質較低以及生物油的高含水量、高粘度、強酸性和熱不穩(wěn)定等缺點嚴重的影響了熱解技術的推廣和應用。將生物燃氣進一步重整制備合成氣不僅可以解決以上問題，而且合成氣可合成高品位的燃料，是實現(xiàn)生物燃氣高質化利用的重要途徑之一。
　　本文從熱力學和動力學兩方面對生物燃氣重整制備合成氣進行了較為全面的研究?；贏

2、spen Plus軟件建立了CO2/蒸汽聯(lián)合重整CH4的吉布斯反應器模型，并基于此模型對CO2/蒸汽聯(lián)合重整CH4的過程進行熱力學模擬計算。主要分析溫度、壓力、原料氣配比等因素對反應產(chǎn)物參數(shù)的影響。結果表明:溫度升高使得CO2重整CH4進行更為徹底，且積碳量減少;提高反應壓力，使CH4和CO2轉化率降低，積碳量上升;H2O/CH4比值增加，CH4轉化率和H2/CO比值升高，積碳量降低;H2O/CH4比值大于1時，反應實現(xiàn)零積碳。分析得出

3、:CO2/CH4比值大于1，溫度控制在1100K以上，壓力控制在1atm以內，H2O/CH4比值為1，這一條件最有利于反應的進行。
　　選取乙酸、丙酮、乙二醇和丁香酚按物質的量4∶1∶1∶1的比例混合，組成具有代表性的生物油模型化合物C3.28H5.7O1.8，采用吉布斯自由能最小化法建立蒸汽重整生物油，進行熱力學模擬計算。分析溫度、壓力、原料比值等對反應產(chǎn)物參數(shù)的影響，模擬結果顯示:提高反應溫度，CH4、CO2產(chǎn)率和積碳量總體都

4、有所降低，目標產(chǎn)物H2和CO含量增加;反應產(chǎn)物中的H2和CO含量與壓力的增加成反比;增加水蒸汽與C3.28H5.7O1.8的比值對重整反應起到積極作用。本文得出最佳模擬工況為:較高的水蒸汽與C3.28H5.7O1.8比值下，溫度為1100K，壓力為1atm。在這一條件下，CH4、CO2產(chǎn)率和積碳量最小，合成氣收率最高。
　　對CO2重整CH4反應機理進行初步分析和探討，結合CH4/CO2重整實驗數(shù)據(jù)，并利用最小二乘法對CO2重整C