生物质高温蒸汽气化制备富氢燃气的实验研究

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1、分类号：TK6密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：生物质高温蒸汽气化制备富氢燃气的实验研究英文题目：ExperimentalStudyofBiomasswithHighTemperatureSteamGasificationforHydrogen-richGas学位类别：工学硕士研究生姓名：马黎军学号：201202190学科(领域)名称：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：牛永红职称：副教授协助指导教师：庞赟佶职称：讲师2015年6月9日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所

2、知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文（纸质版和电子版）的规定，即：本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档，允许论文在校内被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下，研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文。（保密的论文在解

3、密后应遵循此规定）签名：导师签名：日期：内蒙古科技大学硕士学位论文摘要高温气化剂气化技术是近十来年发展起来的新型气化技术，具有原料利用范围广，气化强度大，气化效率高等优点。目前，该技术主要分为高温空气气化技术和高温蒸汽气化技术，高温蒸汽气化技术由于所得燃气中氢气含量高，使得气化燃气的利用价值得以大幅提高，得到了国内外众多学者的探索与研究。生物质高温蒸汽气化是一项具有极大开发价值的制氢技术，目前相关实验研究和理论探索还处于发展阶段。本文首先对高温气化剂气化技术的发展现状进行了介绍，重点分析了高温蒸汽气化技术的特点，指出该技术具有较广阔的发展前景。然后，设计

4、并建立了高温蒸汽气化制备富氢燃气实验平台，对实验平台各系统进行了详细的介绍，并利用松木刨花和木屑进行了实验平台的调试工作。最后，在自行设计的下吸式固定床气化炉中进行了生物质成型颗粒高温蒸汽气化的实验研究，主要探讨了反应温度（700℃~950℃）和蒸汽流量（0.3kg/h~0.9kg/h）对气化燃气品质的影响。温度对生物质高温蒸汽气化制备富氢燃气过程和燃气成分有重要影响。实验结果表明：H2体积分数随温度升高整体上呈上升趋势，当温度为900℃，蒸汽流量为0.9kg/h时，H2体积分数达到最大值47.67%，CO、CH4和CO2的含量分别为23.69%、10.

5、75%和14.80%，CnHm的体积分数达到最小值0.57%。蒸汽流量是生物质高温蒸汽气化另一重要的影响参数。蒸汽流量越大，炉内蒸汽分压力也越大，有利于炉内与蒸汽相关反应向正向进行，但并不是蒸汽流量越大越好，存在一个最佳的蒸汽流量。当温度为700℃~950℃，蒸汽流量为0.6kg/h时，燃气中的可燃气成分（H2、CO和CH4）达到最大值，在79.50%~85.34%的范围内波动。采用下吸式气化炉进行生物质高温蒸汽气化时，气化反应的热量由高温蒸汽和外加热共同提供，改变了气化炉的反应过程，炉内分层变得更为模糊，气化还原区变大，气化强度增加，所得燃气品质升高，

6、故需综合考虑蒸汽流量和反应温度对气化过程的影响。通过分析比较，当温度为900℃，蒸汽流量为0.6kg/h时，气化炉所得燃气品3质较好。在此条件下，燃气低位热值为14.85MJ/m，属于中热值燃气，燃气产率、3氢气产率和冷煤气效率均达到最大值，其值分别为2.56m/kg、101.81g/kg和2.07。关键词：生物质；高温蒸汽气化；下吸式气化炉；富氢燃气I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,hightemperatureagentgasification(HiTAG)isconsideredanewdevelopingga

7、sificationtechnology.Therearesomeadvantagesofthistechnology,suchaswideuseofrawmaterials,highgasificationintensityandgasificationefficiency.Currently,HiTAGtechnologycouldbedividedintohightemperatureairgasification(HTAG)andhightemperaturesteamgasification(HTSG).HTSGtechnologyhasthe

8、advantageofhighhydrogencontentinthesynth