第29卷第11期太陽(yáng)能學(xué)報(bào)Vol 29. No 1108年11月ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA文章編號(hào):025400961(2008)1140608生物質(zhì)氣流床氣化制取合成氣的試驗(yàn)研究周勁松,趙輝,曹小偉,駱仲泱,岑可法(浙江大學(xué)能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,杭州310027)摘要:利用一套小型生物質(zhì)層流氣流床氣化系統(tǒng)研究了稻殼紅松、水曲柳和樟木松4種生物質(zhì)在不同反應(yīng)溫度、氧氣/生物質(zhì)比率(OB)水蒸汽/生物質(zhì)比率(SB)以及停留時(shí)間下對(duì)合成氣成分、碳轉(zhuǎn)化率、HC0以及COCO比率的影響。研究表明4種生物質(zhì)在常壓氣流床氣化生成合成氣最佳OB范圍為02~03氣化溫度1300℃),高溫氣化時(shí)合成氣中CH含量很低停留時(shí)間為1.6時(shí)其氣化反應(yīng)基本完畢。加大水蒸汽含量可增加H2CO比率在SB為08時(shí)H2/CO比率都在1以上,但水蒸汽的過(guò)多引入會(huì)影響煤氣產(chǎn)率。氣化溫度是生物質(zhì)氣流床氣化最重要的影響因素之一關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣流床;氣化;溫度;碳轉(zhuǎn)化率中圖分類(lèi)號(hào):TK6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A0引言H2CO以及COCO2比率的影響,以期找到影響合成氣產(chǎn)出的主要控制因素及最優(yōu)化工藝條件,為生物BCN"的研究顯示生物質(zhì)氣流床氣化在制取質(zhì)氣流床氣化制取合成氣的工業(yè)運(yùn)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)合成氣中顯示出強(qiáng)大的吸引力。盡管目前國(guó)內(nèi)外有和理論依據(jù)。許多大規(guī)模商業(yè)運(yùn)行的是氣流床氣化爐,但是這些氣化爐的運(yùn)用和研究主要集中在煤氣化上2-6,運(yùn)氣化系統(tǒng)及反應(yīng)條件用于生物質(zhì)方面的實(shí)踐非常少。生物質(zhì)氣流床氣化11氣化系統(tǒng)介紹的研究目前主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。Bign?利小型生物質(zhì)高溫層流氣流床氣化系統(tǒng)由氣流床用下降管式氣流床研究了無(wú)煙煤與榛果殼在氧化性氣化反應(yīng)器本體、溫控系統(tǒng)、氣化劑預(yù)熱系統(tǒng)、煤氣氣氛中的氣化反應(yīng)情況,并得到了理想的結(jié)果。凈化系統(tǒng)殘?zhí)渴占到y(tǒng)和在線煤氣分析系統(tǒng)6部We利用落下床反應(yīng)器,研究了650-850℃范圍內(nèi)分組成。該系統(tǒng)建立在 Badzioch型層流氣流床反的生物質(zhì)熱解、氧氣/水蒸汽氣化以及催化氣化情應(yīng)器的基礎(chǔ)上并對(duì)其進(jìn)行密封改進(jìn)以適應(yīng)氣化試況,在這個(gè)溫度范圍內(nèi),焦油產(chǎn)率約為20%。驗(yàn),其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。該系統(tǒng)對(duì)氣流床氣化生物質(zhì)和煤在氣流床氣化特性上有許多不同,具有良好的模擬效果(較高的加熱速率、較短的停留這些不同主要體現(xiàn)在能量密度質(zhì)量密度、氧含量、時(shí)間、較平穩(wěn)的反應(yīng)溫度以及連續(xù)的微量給料)。氣灰含量、灰熔融、給料和加壓等特性上例。因此,有化反應(yīng)器總高度為1.7m;爐膛采用剛玉管內(nèi)徑必要進(jìn)行生物質(zhì)氣流床氣化方面的研究。本文利用40m,總長(zhǎng)度為100m,耐溫可達(dá)1650℃;加熱方自制的一套小型生物質(zhì)層流氣流床氣化系統(tǒng)對(duì)生物式為3支垂直均布于剛玉管外側(cè)的管式硅碳棒加質(zhì)的氣化特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)選用稻殼、紅熱管式硅碳棒直徑35m,總長(zhǎng)度為70m,加熱段松、水曲柳和樟木松4種不同的生物質(zhì),力圖闡明反500m,供電電壓為20加熱功率為8-9W,最高應(yīng)溫度氧氣生物質(zhì)比率OB)、水蒸汽生物質(zhì)比加熱溫度1500℃;管式硅碳棒外部保溫材料為成型率(SB)以及停留時(shí)間等對(duì)合成氣成分碳轉(zhuǎn)化率、陶瓷纖維,可有效起到保溫作用中國(guó)煤化工收稿日期:20070613基金項(xiàng)目:回家白然科學(xué)某金(9061005;國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(200CNMHG通訊作者:周幼松(1970—)男,教授博士生導(dǎo)師,主要從事燃燒污染物控制和可再生能源方面的研究。oujs@cme,,咖dh.ml1期周勁松等:生物質(zhì)氣流床氣化制取合成氣的試驗(yàn)研究1407和二次風(fēng),以保證測(cè)量結(jié)果接近實(shí)際值。測(cè)溫結(jié)果如圖2所示。由溫度曲線可知,長(zhǎng)度為50cm反應(yīng)器加熱段是較為穩(wěn)定的等溫區(qū),位于軸向35-85cm之間。該區(qū)域可視為顆粒進(jìn)行高溫氣化反應(yīng)的反應(yīng)區(qū)。在該反應(yīng)區(qū)內(nèi),可知實(shí)測(cè)值要比系統(tǒng)控溫顯示的值低30~100℃C。由以上分析,可得本次氣化試驗(yàn)系統(tǒng)反應(yīng)條件,列于表1。I.氮?dú)?氧氣或空氣3.質(zhì)獻(xiàn)流量控制器4.預(yù)熱器5.三通閥6.蒸汽發(fā)生器7.氣力給料器8.氣流床氣化反應(yīng)器9.溫控系統(tǒng)10.旋分離器I1.冷凝器12.棉絨過(guò)濾器13.在線煤反應(yīng)區(qū)域50cm氣分析系統(tǒng)14冷卻水出口15.冷卻水進(jìn)口出料口圖1生物質(zhì)高溫層流氣流床氣化系統(tǒng)圖01020304050809010Fig 1 Schematic diagram of entrained軸向距離/cmflow gasification of biomass system首先,生物質(zhì)顆粒通過(guò)一次風(fēng)(氮?dú)?經(jīng)氣力給圖2氣化反應(yīng)器軸向溫度分布曲線圖料器由氣化反應(yīng)器頂部吹入,并立即同預(yù)熱過(guò)的二Fig 2 Temperature profiles of the axial次風(fēng)(水蒸汽、氧氣和氮?dú)獾?在高溫氣化反應(yīng)器內(nèi)distance in the gasification reacto進(jìn)行氣化反應(yīng);然后,從氣化反應(yīng)器出來(lái)的高溫煤氣表1系統(tǒng)反應(yīng)條件經(jīng)底部激冷水冷卻進(jìn)入到凈化系統(tǒng)中除塵、除濕等;Table 1 Experimental conditions for system最后,經(jīng)過(guò)凈化處理過(guò)的煤氣被引入到在線煤氣分生物質(zhì)給料量1.5~2.0g/min析系統(tǒng)中,進(jìn)行氣體成分的在線分析,殘?zhí)縿t由底部顆粒0~100目出口的旋風(fēng)分離器和過(guò)濾器收集。次風(fēng)流量1-2/min12系統(tǒng)反應(yīng)條件二次風(fēng)流量二次風(fēng)預(yù)熱溫度450℃C根據(jù)Famn和Hlt"的試驗(yàn)認(rèn)為在雷諾數(shù)次風(fēng)雷諾數(shù)Re. 100Re,<60,一次風(fēng)和二次風(fēng)風(fēng)速比U/U.<8的情況次風(fēng)和二次風(fēng)風(fēng)速比U,/U,=<8下才能保證 Badenoch型氣流床反應(yīng)器內(nèi)的層流流氧氣與生物質(zhì)比O/B=0-1.2(g/g)動(dòng)并認(rèn)為在一次風(fēng)管后加裝整流柵能更好的使?fàn)t水蒸汽與生物質(zhì)比SVB=0~0.8(gg)內(nèi)形成穩(wěn)定的層流。本氣化反應(yīng)器一次風(fēng)管內(nèi)徑為反應(yīng)溫度1000~1400℃顆粒停留時(shí)間0.4-2.0s6mm,外徑為8mm,二次風(fēng)管(即反應(yīng)器內(nèi)徑)直徑為40mm,整流柵與一次風(fēng)管出口的距離設(shè)置在90m2氣化試驗(yàn)位置使得流動(dòng)的層流性得到保證。試驗(yàn)的一次風(fēng)流量為1~2Lmi,二次風(fēng)流量為2~9mn,由以上2.1原料選取及制備數(shù)據(jù)可得,一次風(fēng)和二次風(fēng)風(fēng)速比U/U,≤8,Re試驗(yàn)選用稻殼、紅松、水曲柳和樟木松4種生物100,可知?dú)饣磻?yīng)器內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)是嚴(yán)格層流。質(zhì),分別代表不同類(lèi)型,即草本類(lèi)(稻殼)軟木類(lèi)(紅由于顆粒的停留時(shí)間主要是由氣體流速?zèng)Q定松和樟木松)和硬木類(lèi)(水曲柳),以考查不同生物質(zhì)的,因此本文通過(guò)改變進(jìn)氣總流速來(lái)改變顆粒的停種類(lèi)對(duì)氣流床氣化的影響。先將原料放到烘箱里進(jìn)留時(shí)間。試驗(yàn)的總流速控制在3~10L/min,顆粒在行烘干處理,然后再進(jìn)行破碎、篩分,直至顆粒粒徑為60~10反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間在04~2.08之間。中國(guó)煤化工質(zhì)的元素分析和氣化反應(yīng)器的軸向溫度分布由耐高溫?zé)犭娕紒?lái)工業(yè)CNMHG含量要明顯比其測(cè)量。測(cè)溫過(guò)程中,采用和試驗(yàn)相同流量的一次風(fēng)它生物質(zhì)高出許多,這也是其熱值低的原因1408太陽(yáng)能學(xué)報(bào)29卷表24種原料的元素分析與工業(yè)分析Table 2 Ultimate and proximate analysis of four feed-stocks種類(lèi)元素分析工業(yè)分析熱值/心kgC [H [O [N [S M A V FC LHV稻殼37.184.26312906801592317.2158.6914.8715039紅松47.555.2534.240.5700111.810.5771.30163218471水曲柳45.105.0039.200.280049740.64746914.9317547樟木松43.434.8438.530.320.1012.290.4972.4714.751422氣體取樣和分析氬氣做載氣,每3min取樣一次,可分析的煤氣組分每個(gè)反應(yīng)工況下的氣體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)凈化處理后被包括CO0、CO2、H2、O2、CHC2H、C2H、CH、N2等氣引入到 SIEMENS在線煤氣分析系統(tǒng)中,進(jìn)行氣體成體。氣體體積由濕式流量計(jì)計(jì)量。分在線分析。 SIEMENS在線煤氣分析系統(tǒng)由西門(mén)子2.3碳轉(zhuǎn)化率MICROSAM氣相色譜儀和樣品預(yù)處理兩部分組成,根據(jù)煤氣中各含碳?xì)怏w成分,可以得到碳轉(zhuǎn)化主要用于生物質(zhì)及煤的煤氣成分在線分析,由高純率x(%),如式(1)所示(W+W+Wo,+2Wc,+2Wc+3Wcn)XM?！?22.4Xx100%式中,m——生物質(zhì)原料的質(zhì)量流量;啪—原熱解氣中用于燃燒的H、CO和CH份額增加,同時(shí)料中碳元素的質(zhì)量百分含量;M?！怀隹诿簹獾拇罅堪虢归_(kāi)始燃燒因此煤氣中CO2和HO增加,體積流量;W、Wa、阿和職,一換算成標(biāo)況產(chǎn)氣質(zhì)量下降而碳轉(zhuǎn)化率升高。下含碳?xì)怏w成分的體積百分含量。通過(guò)對(duì)O/B試驗(yàn)結(jié)果分析可得:反應(yīng)溫度為1300℃,停留時(shí)間為12s的常壓下,4種生物質(zhì)所產(chǎn)3結(jié)果與分析合成氣最佳O/B范圍為02~03。31O/B對(duì)煤氣成分和碳轉(zhuǎn)化率的影響32停留時(shí)間對(duì)煤氣成分及碳轉(zhuǎn)化率的影響由于氧氣與生物質(zhì)比率(OB)是生物質(zhì)氣化反為了考查停留時(shí)間對(duì)煤氣成分及碳轉(zhuǎn)化率的影應(yīng)的重要參數(shù)因此保持其它參數(shù)不變(反應(yīng)溫度啊本文通過(guò)改變進(jìn)氣(氮?dú)?總流速來(lái)改變顆粒的130℃停留時(shí)間1.2,SB=0,只改變OB來(lái)考查停留時(shí)間并保持其它參數(shù)不變(反應(yīng)溫度1300,氧氣對(duì)生物質(zhì)氣化反應(yīng)的影響,試驗(yàn)結(jié)果如圖3所B=02,水蒸汽不參與反應(yīng))。試驗(yàn)的總流速控制示。由圖3可知H和CO0含量都基本隨著OB的在3-10L/mn,顆粒在反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間在04~20s之間,結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,總體而增加先升高后降低其中H和CO含量最佳區(qū)域集言,CO2的含量在反應(yīng)初期都隨停留時(shí)間的增加而中在O/B為02-0.3之間,而CO2在O/B為03之有不同程度的升高并達(dá)到最高值然后都開(kāi)始下降,前含量較低,之后隨氧量增加而明顯升高CH的含而瑪和CO則剛好相反。這是因?yàn)?反應(yīng)初始段為量很低,幾乎可以忽略。生物質(zhì)顆粒裂解期,氧氣消耗很少,所以H和CO圖4,圖5為4種生物質(zhì)oCO比率和碳轉(zhuǎn)化含量較高而C02較少;隨著顆粒進(jìn)入中間段,熱解率隨O/B變化而變化的規(guī)律圖(反應(yīng)條件與圖3相氣中用于燃燒的H、CO和CH份額增加,同時(shí)大量同)。由圖4、圖5可知,COCO2比率在0~0.3之間半焦也開(kāi)始燃燒,因此煤氣中CO2和HO增加,H2時(shí)較高,隨著氧氣含量繼續(xù)增加,比率急劇下降,而和CO相對(duì)減少;隨著反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,氧消耗完畢,碳轉(zhuǎn)化率則隨著O/B的增加而升高。未這是因?yàn)?OB在0~0.3時(shí),熱解氣中H2和CH相YH中國(guó)煤化工反應(yīng)生成CO,從而對(duì)含量較高,這時(shí)生物質(zhì)半焦也很少參與氧化反應(yīng),CNMHG因此碳轉(zhuǎn)化率較低。隨著氧氣比率的增加(>0.3),11期周勁松等:生物質(zhì)氣流床氣化制取合成氣的試驗(yàn)研究·-CO2幅如爾一一樟木粒0206(氧氣/生物質(zhì)yg/g)(氧氣/生物質(zhì)(g/ga稻殼圖4OB對(duì)煤氣成分COCO2的影響Fig 4 Eifect of O/B ratio on the CO/CO, of the product gas8球如爾羈. -CH60-C0至求哥禦000306091.2(氧氣/生物質(zhì))/(g/g)(氧氣/生物質(zhì))b.紅松圖5OB對(duì)碳轉(zhuǎn)化率的影響Fig5 ERect of O/B ratio on the carbon conversion圖7為CO/CO2比率隨停留時(shí)間的變化規(guī)律圖。由圖7所示,4種生物質(zhì)COCO2比率都隨停留時(shí)間60C0的延長(zhǎng)而先減少后增加,只是最低值所處的時(shí)間不同,其中紅松的最低值在0.8處,隨后開(kāi)始 char-CO2的氣化反應(yīng),稻殼、水曲柳和樟木松則在1.2s。這是20由于熱解、char-O2和 char-CO2反應(yīng)速度由生物質(zhì)的種類(lèi)和特性決定,不同的生物質(zhì)其氣化反應(yīng)速度不(氧氣/生物質(zhì))/(g/g同,從而導(dǎo)致停留時(shí)間不同。這由圖8碳轉(zhuǎn)化率曲c水曲柳線也可看出。由此可得,紅松殘?zhí)康姆磻?yīng)活性相對(duì)于稻殼、水曲柳和樟木松要高。另由圖8可知,稻殼和紅松停留時(shí)間為1.2s,水曲柳和樟木松為16時(shí)碳轉(zhuǎn)化率趨于穩(wěn)定,說(shuō)明氣化反應(yīng)基本完畢。33S/B對(duì)煤氣成分和碳轉(zhuǎn)化率的影響在本試驗(yàn)中,水蒸汽(沒(méi)有包含生物質(zhì)內(nèi)在水分)與生物質(zhì)比率(S/B)從零增加到0.8(g/g),并保持其它參數(shù)不變(反應(yīng)溫度1300℃,O/B=0.1~0.3,0停留時(shí)間1.2s)。試驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。(氧氣/生物質(zhì))/(g/g)由圖9所示,在SB從零增加到08過(guò)程中,總體d樟木松來(lái)看,Q和CH(不明顯)含量隨之下降,而2和CO2圖3OB對(duì)生物質(zhì)氣化煤氣成分的影響含量中國(guó)煤化工土汽含量的增多,有Fig 3 Effect of O/B ratio on the product gas compositie更多CNMHG與了蒸汽重整反應(yīng)使得H2和CO2含量增多。如反應(yīng)(2)、(3)所示。1410太陽(yáng)能學(xué)報(bào)29卷CO2-·-H21.6停留時(shí)間/自停留時(shí)間/s稻殼圖7停留時(shí)間對(duì)煤氣成分OOCO2的影響H2Fig 7 Efect of residence time on the Co/Co of the product ga一稻殼▲一水曲柳一樟木松停留時(shí)間/b.紅松停留時(shí)間圖8停留時(shí)間對(duì)碳轉(zhuǎn)化率的影響00000Fig. 8 ERect of residence time on the carbon conversionC+H20=C0+H2-131kJ/mol,CO+H,0=CO+ H2+41kJ/mol(3)圖10為H2/CO比率隨SB改變的規(guī)律圖。由圖10可知,總體來(lái)說(shuō),隨著水蒸汽含量增多,H2/CO比率都隨之升高,H2CO比率在SB為08時(shí)基本停留時(shí)間都在1以上,其中稻殼煤氣中H2/CO比率在SB為c水曲柳0.8時(shí)高達(dá)1.3,比其沒(méi)有水蒸汽通入時(shí)高了2倍雖然引入水蒸汽能增加H2CO比率,但對(duì)碳轉(zhuǎn)化則00000沒(méi)有太大影響如圖11所示,隨著SB的增加,4種生物質(zhì)的碳轉(zhuǎn)化率并沒(méi)有增加,相反過(guò)多的水蒸汽引入,還會(huì)有降低碳轉(zhuǎn)化率的趨勢(shì)。這是因?yàn)檫^(guò)多的水燕汽引入會(huì)使得系統(tǒng)反應(yīng)溫度降低,從而使煤氣產(chǎn)率下降。3.4反應(yīng)溫度對(duì)煤氣成分和碳轉(zhuǎn)化率的影響停留時(shí)間/s由于反應(yīng)溫度是生物質(zhì)氣化反應(yīng)的重要參數(shù)d樟木松因此中國(guó)煤化改變反應(yīng)溫度來(lái)考查溫響。試驗(yàn)結(jié)果如圖6停留時(shí)間對(duì)生物質(zhì)氣化煤氣成分的影響圖12CNMHGFig 6 EAect of residence time on the product gas compositionl1期周勁松等:生物質(zhì)氣流床氣化制取合成氣的試驗(yàn)研究14l1-CH4 --CO32.o樟木松0.002040.水燕汽/生物質(zhì)y(g/(水蒸汽/生物質(zhì)(g/ga稻殼(O/B=0.1)圖10SB對(duì)煤氣成分H/CO的影響Fig 10 ERfect of S/B ratio on the H/Co of the product gasCH4一-C088060一▲一水曲柳木松(水蒸汽/生物質(zhì))(g/g)紅松O/B=0.3)(水蒸汽/生物質(zhì))(g/g)CO2-·H2▲CH4--C圖11SB對(duì)碳轉(zhuǎn)化率的影響Fig 11 Effect of S/B ratio on the carbon conversion由圖12可知,H2和CO含量隨溫度的升高而增加,其中H增加較為顯著,而CH和CO2含量則隨溫度的升高而減少。這是因?yàn)榘虢故紫群蚈2進(jìn)行氣化反應(yīng),當(dāng)O2消耗殆盡,剩余半焦再與CO2和060.8H2O發(fā)生氣化反應(yīng),如反應(yīng)(2)、(4)所示:(水蒸汽/生物質(zhì))(g/gC+C02=2C0-172kJ/molc水曲柳O/B=0.2)由于反應(yīng)(2)、(4)均為吸熱反應(yīng),因而從化學(xué)平衡的觀點(diǎn)來(lái)看提高反應(yīng)溫度有利于C0和H2的產(chǎn)生,-CH4--CO而消耗掉部分CO2,這與試驗(yàn)結(jié)果相一致。CH含量的減少,主要是隨著反應(yīng)溫度的升高,CH更多地參與了吸熱反應(yīng)(5)、(6)CH+H,0=C0 +3H,-206kJ/mol (5)CH+2H,0= C0,+4H,-165kJ/mol (6)圖13為H2CO比率隨反應(yīng)溫度改變的規(guī)律圖。0.2圖13可知,隨著反應(yīng)溫度的升高,H2/CO比率都隨水蒸汽/生物質(zhì))/(g/gd樟木松(O/B=0.3)之升AV中國(guó)煤化工HO比率普遍高于CNMHG有水蒸汽參與氣圖9S/B對(duì)生物質(zhì)氣化煤氣成分的影響化反應(yīng)的緣故。另由圖14碳轉(zhuǎn)化率曲線可知隨著Fig 9 Eifect of S/B ratio on the product gas composition1412太陽(yáng)能學(xué)報(bào)29卷反應(yīng)溫度的升高各生物質(zhì)的碳轉(zhuǎn)化率都隨之升高。Co2-·-H一▲-CH4-C0000由此可得,在生物質(zhì)高溫氣流床氣化制取合成氣過(guò)程中,反應(yīng)溫度是最重要的影響因素。這是因?yàn)樯镔|(zhì)的熱解和大多數(shù)蒸汽重整反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)的緣故100011001200130014002.9溫度℃C0.8a.8殼(O/B=01,S/B=04)05CO2-·-H2=▲-CH-C010001100120013001400溫度xC圖13反應(yīng)溫度對(duì)煤氣成分H/CO的影響Fig 13 Effect of temperature on the H2/Co of the product稻殼100011000013001400溫度Cb.紅松(O/B=0.3,S/B=0)CO2-·-H2-4-CH4-CO001100120013001400溫度Cg叫圖14反應(yīng)溫度對(duì)碳轉(zhuǎn)化率的影響14 ERect of temperature on the carbon4結(jié)論溫度ACc水曲柳(O/B=02,S/B=0本文利用一套小型生物質(zhì)層流氣流床氣化系統(tǒng),選用4種生物質(zhì)研究了反應(yīng)溫度、氧氣生物質(zhì)CO2-·-H2-4CH-C0比率(OB)水蒸汽生物質(zhì)比率(SB)以及停留時(shí)間等對(duì)不同生物質(zhì)合成氣成分、碳轉(zhuǎn)化率、H2/CO以及CO/CO2比率的影響,得到了以下結(jié)論1)反應(yīng)溫度為1300℃的常壓下,4種生物質(zhì)所產(chǎn)合成氣最佳OB范圍為02~0.3;2)CH在生物質(zhì)高溫氣流床氣化反應(yīng)中的含量很低,幾乎可以忽略溫度℃中國(guó)煤化工于稻殼、水曲柳和樟木d樟木松(O/B=0.3,S/B=0圖12反應(yīng)溫度對(duì)生物質(zhì)氣化煤氣成分的影響.2s,水曲柳和樟木Fig 12 Eect of SB ratio on the product gas composition松為16時(shí)碳轉(zhuǎn)化率趨于穩(wěn)定,說(shuō)明氣化反應(yīng)基本期周勁松等:生物質(zhì)氣流床氣化制取合成氣的試驗(yàn)研究1413完畢;2006,85(2):163-1695)隨著水蒸汽含量增多H2CO比率隨之升高,[S]AewC,DonM.RyA. Determination of pneumatic tranH2CO比率在SB為08時(shí)基本都在1以上,但水蒸port capabilities of dry pulverised coal suitable for entrained汽的引入對(duì)碳的轉(zhuǎn)化則沒(méi)有太大影響,過(guò)多會(huì)影響low processes[.Fuel,2005,84(17):25-226[6] Kajitani S, Hara S, Matsuda H. Gasification rate analysis of煤氣產(chǎn)率;pal chars with a pressurized drop tube fumace[J].Fuel,6)在生物質(zhì)高溫氣流床氣化制取合成氣過(guò)程200,81(5):539546中,反應(yīng)溫度是最重要的影響因索。這是因?yàn)樯?7]BgiE, Cioni M,TegL. Development and character質(zhì)的熱解和大多數(shù)蒸汽重整反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)。ization of a lab-scale entrained flow reactor for testing biomassfues[J.Fuel,200,84:15241534[參考文獻(xiàn)][8] Wei L G, Xu S P. Steam gasification of biomass for hydro-[1] Drift Van der, Boerrigter H. Entrained flow gasification of bigenrich gas in a free-fall reactor[J]. Intemational Joumal ofomass:ash behaviour, feeding issues, and system analysesHydrogen Energy, 2007, 32: 24-31[R]. ECN, Petten, the Netherlands, 2004, ECN-C-04. [9]Brown A L, Dayton D C, Nimlos M R, et al. 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Fuel, 1987, 66:analysis of coal char in entrained flow coal gasifier[J].Fuel607-6llSYNGAS PRODUCTION WITH BIOMASSENTRAINED FLOW GASIFICAITONZhou Jingsong, Zhao Hui, Cao Xiaowei, Luo Zhongyang, Cen KefaAbstract: The effects of reaction temperature, oxygen/biomass(O/B)ratio, steam/biomass(S/B)ratio and residencene on gasification performance including gas composition, carbon conversion, H2/Co ratio and CO/CO, ratio were testedin a lab-scale biomass laminar entrained flow gasification system with rice husk, manchurian pine, korean pine and cam-horwood as feed-stocks, respectively. The results revealed that the optimum O/B ratio is in the range 0.2-0.3 at1300C and atmospheric pressure, there is little CH in the syngas at high reaction temperature and syngas compositionbecomes uniform while residence time exceed 1. 6s. The H,/C0 ratio can increase with steam injected, and exceed 1when S/B is more than 0.8. The steam injection affects the gasification efficiency but has little impact on the carbon con-version. The reaction temperature is the most important effect in biomass entrained flow gasificationKeywords: biomass; entrained flow reactor; gasification; temperatur中國(guó)煤化工CNMHG