两段流化床中半焦催化脱除焦油特性

针对新提出的流化床两段气化制清洁燃气工艺,利用小型流化床两段反应装置进行焦油脱除实验,比较了热裂解和半焦催化重整对焦油脱除的影响。研究发现,半焦对焦油的催化脱除与反应温度、气体在反应器中的停留时间及半焦的比表面积和孔结构密切相关,在实验操作范围内,随反应温度和停留时间的增加,焦油的脱除效率增加,生成更多的有效气体组分。使用半焦的比表面积越大、孔结构越发达,对煤焦油的催化脱除效果越好。与热裂解效果对比,半焦催化重整不仅能有效脱除焦油,提高有效气体组分的含量,且能明显抑制焦油脱除过程中的积炭生成。基于上述分析,适合流化床两段气化工艺的半焦催化脱除焦油条件为操作温度1000℃、气体在半焦床层中停留时间应该在0.9 s以上。

有氧辅助微波热解落叶松木材的特性及产物分布

针对生物质微波热解普遍存在的微波吸收差以及焦油产生快等问题,将有氧热解与微波加热相结合,研究了微波氧化热解落叶松的升温规律、产物产出规律以及产物特性。研究结果表明:氧的引入改善了微波加热行为,当氧碳比(n(O)/n(C))值达到0.44时,升温曲线由阶梯状变为近似直线;氧气促进了木材微波热解转化,当n(O)/n(C)值为0.22时,气体产物收率75.55%、液体产物收率15.61%、固体产物收率8.84%,显著优于无氧微波热解(气体产物19.37%、液体产物48.78%及固体产物31.85%)。落叶松木材热解产物中,热解气化指标显著提高,当n(O)/n(C)值从0升至0.22时,碳转化率从7.4%增至52%,燃气产率从0.16 m^3/kg升至0.82 m^3/kg,气化效率从14%增至37.5%,燃气电耗降幅80%,但n(O)/n(C)值超过0.055时,燃气热值呈降低趋势;焦油的副产品减少,产物以稠环芳烃为主,组成得到极大简化;焦炭酸值明显降低,副产品减少,适量氧的引入促进焦炭内部形成微孔-介孔共存结构,孔结构更加稳定,显著改善焦炭的比表面性质。当n(O)/n(C)值为0.22时BET比表面积为489 m^2/g,平均孔径4.13 nm。