基于無(wú)焰氧化的生物質(zhì)氣化特性實(shí)驗(yàn)及其數(shù)學(xué)模型.pdf

1、現(xiàn)有生物質(zhì)氣化技術(shù)存在合成燃?xì)鉄嶂递^低的問題，為此本文基于無(wú)焰氧化的機(jī)理提出了一種新的生物質(zhì)氣化方法，對(duì)該氣化方法的實(shí)現(xiàn)條件、宏觀物理特征和氣化規(guī)律進(jìn)行了探索和研究，并建立了適用于該氣化方法的數(shù)學(xué)模型。
　　 首先，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)了氣化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，應(yīng)用木質(zhì)顆粒進(jìn)行氣化實(shí)驗(yàn)，研究了氣化劑溫度和氧氣體積分?jǐn)?shù)對(duì)顆粒反應(yīng)速率、顆粒反應(yīng)完全程度和合成燃?xì)獬煞值挠绊懸?guī)律，結(jié)果表明:在氣化劑溫度為1123K，氧氣體積分?jǐn)?shù)分別為8％和21％的條件

2、下，顆粒反應(yīng)迅速且反應(yīng)完全;隨著氣化劑的溫度的升高，CO的體積分?jǐn)?shù)增大，而CO2、CH4和H2的體積分?jǐn)?shù)基本不變，燃?xì)獾臒嶂翟龃?氣化劑中氧氣體積分?jǐn)?shù)從8％增大到35％的過程中，CO的體積分?jǐn)?shù)先增大后顯著減小。綜合考慮顆粒反應(yīng)速率、顆粒反應(yīng)完全程度和合成燃?xì)獾钠焚|(zhì)，要想實(shí)現(xiàn)基于無(wú)焰氧化的生物質(zhì)氣化方法，氣化劑溫度至少高于1123K，氣化劑氧氣體積分?jǐn)?shù)保持在8％-15％的范圍。
　　 其次，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，基于物料平衡、化學(xué)平衡和能

3、量平衡，建立了一種適用于該氣化技術(shù)的氣化數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用本模型對(duì)木質(zhì)顆粒的氣化反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)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(jié)果表明:氣化溫度越高，氣化效率和合成燃?xì)獾臒嶂翟酱?氣化劑中O2的體積分?jǐn)?shù)由8％增加到15％的過程中，合成燃?xì)獾臒嶂抵饾u增大，但是氣化效率逐漸減小;往氣化劑中通入適當(dāng)?shù)腃O2有利于CO的生成和合成燃?xì)鉄嶂档奶岣?，最佳的CO2體積分?jǐn)?shù)為2％左右;H2O(g)體積分?jǐn)?shù)由10％增大到25