生物质气化过程中焦油裂解的工业应用研究

针对生物质气化过程中产生的焦油,采用高温以及木炭催化的双重功效对其裂解进行了工业应用研究,并考察了一些操作参数的影响。实验结果表明,裂解操作温度控制在800℃以上时,对燃气中的焦油有明显的裂解作用。燃气通过焦油裂解炉后,燃气中夹带的飞灰得到了过滤,一方面降低了后序工序中燃气净化的负担,另一方面飞灰中未完全转化的碳得到进一步的转化,提高了碳的转化率,从而为生物质能的利用开辟了更广阔的前景。

典型木质素气化动力学及产物析出特性

选用四种典型木质素:碱木质素、木质素磺酸盐、水解木质素、G型木质素,分别在热重分析仪和固定床台架上对其气化失重特性、动力学机理及产物析出特性进行研究,以揭示木质素来源对其气化特性的影响。结果表明,均相模型对气化反应过程拟合度较好。碱木质素热解活性最高,最先发生热解,且热解活化能最低;但其热解焦结构较致密,气化反应性较差;G型木质素和碱木质素有相似的气化特性;木质素磺酸盐和水解木质素在热解阶段有两段失重过程,其焦炭气化反应性均较高。对于气化产物特性,气化气中H_(2)和CO为主要气体产物。碱木质素气化氢气产率高达55 mmol/g,碳转化率最高(87%),残余焦炭最少。而水解木质素和G型木质素气体产率较少,液体焦油和固体残渣相对较多,这主要与木质素中无机矿物质含量和组成有关。