轉(zhuǎn)化利用全國(guó)中文核心期刊礦業(yè)類核心期刊《 CAJ-CD規(guī)范》執(zhí)行優(yōu)秀期刊焦油的成分十分復(fù)雜,大部分是苯的衍生物包括苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚等。焦油的存在對(duì)生物質(zhì)氣的后處理工藝及設(shè)備具有重要影生物質(zhì)氣流床氣化技響。焦油能量占可燃?xì)饽芰康?%-10%,用于燃張科達(dá)梁大明王鵬步學(xué)燒時(shí)難以完全燃盡,且產(chǎn)生炭黑等顆粒物,對(duì)燃燒設(shè)備、環(huán)境和人體等均有害而無(wú)益;焦油在生物質(zhì)氣降煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究溫處理時(shí)會(huì)冷凝成液體,易與水、飛灰等物質(zhì)凝結(jié)堵塞輸氣管道和閥門等設(shè)施。因此,焦油問(wèn)題是影響生物質(zhì)氣使用的最大障礙,是生物質(zhì)氣化技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一2。當(dāng)氣化爐內(nèi)燃燒區(qū)域溫度在1000℃以上高溫時(shí),焦油將被分解成永久性氣體,能夠徹底解決焦油問(wèn)題,獲得的生物質(zhì)氣具有熱值高,酚類含量極低,對(duì)環(huán)境低污染4等優(yōu)點(diǎn)?；夹g(shù)的研究進(jìn)展目前已有國(guó)內(nèi)外的學(xué)者或研究機(jī)構(gòu)開始對(duì)生物質(zhì)在高溫條件下的氣化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的研究(例如生物質(zhì)學(xué)朋董衛(wèi)果戢緒國(guó)氣流床氣化技術(shù)),以期能夠解決目前生物質(zhì)氣化所存在的焦油含量高、燃?xì)鉄嶂档偷葐?wèn)題。與煤氣流床氣化相似,生物質(zhì)氣流床氣化是指生物質(zhì)被粉碎成一定顆粒后,由惰性氣體攜帶輸送與氣化劑并流進(jìn)入氣化爐,在大于1000℃條件下進(jìn)行氣化反應(yīng),得到生物質(zhì)氣。該氣化方法具有氣流速度快氣化強(qiáng)度和反應(yīng)溫度高生產(chǎn)能力大及環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)。生物質(zhì)氣流床的運(yùn)用最早始于上世紀(jì)80年代初生物質(zhì)直接液化技術(shù),即生物質(zhì)氣流床摘要:闡述了發(fā)展生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的背閃速熱裂解制取生物油技術(shù)比較著名的液化技術(shù)是景和意義,分析了生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的特征,重比利時(shí) Egemin生物質(zhì)氣流床熱解制油系統(tǒng)和美國(guó)點(diǎn)介紹了國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的研究進(jìn)GTRI生物質(zhì)氣流床熱裂解制油系統(tǒng)。圖1所示為展,指出了目前該技術(shù)研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。生物質(zhì)空氣丙烷關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣流床;氣化立燃燒中圖分類號(hào):TQ546文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10066772(2009)01005144流量汨生物質(zhì)氣化技術(shù)最早是于20世紀(jì)70年代由CangM等首先提出的。如今,生物質(zhì)氣化技術(shù)已發(fā)展成生物油區(qū)螺旋泵為生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)能源的主要途徑之圖1比利時(shí) Egemin生物質(zhì)氣流床閃速目前應(yīng)用的生物質(zhì)氣化爐主要包括固定床氣化熱解制油中試系統(tǒng)裝置爐和流化床氣化爐兩種類型。但無(wú)論是流化床還是儲(chǔ)料倉(cāng);2倉(cāng);3—次級(jí)燃燒爐;固定床氣化爐,其氣化溫度均小于1000℃,致使氣一下降式氣流床反應(yīng)器:5—旋風(fēng)分離半焦化爐產(chǎn)出的可燃?xì)怏w中或多或少含有焦油。里洗滌器:7—半焦箱8—清洗箱中國(guó)煤化工收稿日期:2008-10-20CNMHG基金項(xiàng)目:國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助(2007 AA05Z324)作者筒介:張科達(dá)(1984-),男浙江寧波人,煤科學(xué)研究怠院在讀碩士研究方向:燦組成、結(jié)構(gòu)與加工利用性質(zhì)的研究生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)的研究進(jìn)展比利時(shí) Egemin生物質(zhì)氣流床閃速熱解制油中試系A(chǔ). van der drift,H. Boerrigter等人分析了生物質(zhì)統(tǒng)裝置-6。圖2所示為美國(guó)GTRI生物質(zhì)氣流床氣流床氣化的可行性,并研究了氣流床中灰熔融性、熱裂解制油系統(tǒng)裝置。給料裝置、加壓方法以及氣化路線選擇,在給料系統(tǒng)方面采用烘焙的方法,從而使生物質(zhì)能形成良好的旋風(fēng)淋冷水分離器給水撚流態(tài)化便于氣力輸送。德國(guó)化學(xué)技術(shù)研究所生物質(zhì)冷凝,除E. Henrich等人提出了一種新的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的給料方法。主要針對(duì)高灰份、堿金屬和氯含量解半焦廢水都很高以及低灰熔點(diǎn)類的秸稈作物,來(lái)解決生物質(zhì)給料兼容性的問(wèn)題。德國(guó)科林集團(tuán)( CHOREN)在載氣發(fā)生器合區(qū)生物油生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)上處于領(lǐng)先地位,開發(fā)了燃燒器空氣丙烷丙烷CaoV氣化工藝(,CaoV氣化技術(shù)可分為3個(gè)階段:生物質(zhì)(水分15%~25%)第一階段內(nèi)以部圖2美國(guó)GT陽(yáng)生物質(zhì)氣流床熱裂解制油系統(tǒng)裝置分氧化方式在400~500℃溫度內(nèi)炭化,分解成焦油燃?xì)?揮發(fā)分)以及半焦(生物焦);第二階段的氣化1氣流床氣化特征溫度在原料灰熔點(diǎn)以上,焦油燃?xì)饫醚鯕?空氣再氣流床氣化技術(shù)有如下特點(diǎn):①進(jìn)入氣流床的次化;第三階段粉化的生物焦以氣流形式被輸入高溫氣化劑內(nèi)。該粗氣經(jīng)處理過(guò)可用于發(fā)電,生產(chǎn)物質(zhì)必須是小顆粒。氣流床是氣固并流,氣體與固蒸汽熱或合成太陽(yáng)能柴油。體在爐內(nèi)的停留時(shí)間都比較短,幾乎相同,一般在意大利 Univesita di Pisa的E. Biagina等人1利1-10小顆粒氣化的的是想通過(guò)增大物質(zhì)的比用小型氣流床研究了無(wú)姻煤與生物質(zhì)在氧化性氣氛表面積來(lái)提高氣化反應(yīng)速率,從而提高氣化爐的生中的快速加熱下的氣化反應(yīng)情況,且利用熱動(dòng)力學(xué)、產(chǎn)能力和碳的轉(zhuǎn)化率;②由于使用顆粒很小的物粒度分析以及電鏡掃描等手段分析確定生物質(zhì)在高質(zhì)及使用純氧在加壓下氣化,大大加快了氣化反應(yīng)溫氣流床中碳轉(zhuǎn)化程度、反應(yīng)性等特性。并建立了速率使氣化強(qiáng)度高碳轉(zhuǎn)化率高;③氣化過(guò)程反應(yīng)氣流床單顆粒數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬沿軸向的流體動(dòng)力溫度高,產(chǎn)物氣中不含焦油、酚類物質(zhì);④其缺點(diǎn)則學(xué)能量平衡以及質(zhì)量平衡。圖3是 E. biagina等人是氧耗高、需設(shè)置磨粉、顯熱回收及除塵等較龐大的設(shè)計(jì)的下降管氣流床氣化實(shí)驗(yàn)爐主體部分。輔助裝置。對(duì)于氣流床氣化方法的研究,最為成熟的是柯伯斯托切克法(KT爐),此法早已工業(yè)化9。由于KT爐是干式加料,因此對(duì)于生物質(zhì)氣流床氣化來(lái)說(shuō)比較適合。具體過(guò)程是生物質(zhì)被粉碎后由氣力輸送至料倉(cāng),再用螺旋給料器送至爐頭,與氧氣和過(guò)熱水蒸汽混合之后由燒嘴噴入爐內(nèi),但干法加料也有缺點(diǎn)即結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且輸送能耗與設(shè)備磨損都很大圖3下降管氣流床氣化實(shí)驗(yàn)爐2國(guó)外的研究情況1——給料口;2—二次風(fēng)人口:3—產(chǎn)氣出口加熱器件;5—水冷系統(tǒng);6——整流柵目前關(guān)于生物質(zhì)氣流床氣化尚處于實(shí)驗(yàn)室研究7—噴頭;8—石英管階段,在國(guó)外,從事生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)研究的主3國(guó)內(nèi)的研究情況要有荷蘭能源研究中心( Energy research Centre ofthe Netherlands, ECN ), BtG( Biomass technology中國(guó)煤化工開究剛剛起步。主group)、德國(guó) Institut fur Technische Chemie與科林公要報(bào)i江等人在15~CNMH司( CHOREN)、瑞典皇家工學(xué)院(KmH)以及意大利20kg驗(yàn)裝置上,研究了Univesity di Pisa等研究機(jī)構(gòu)。荷蘭能源研究所高溫條件下,不同OC摩爾比對(duì)生物質(zhì)氣化特性的《潔凈煤技術(shù)》2009年第15卷第1期轉(zhuǎn)化利用全國(guó)中文核心期刊礦業(yè)類核心期刊《cAcD規(guī)范)執(zhí)行優(yōu)秀期刊影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)氣化爐的邊界條件,建立了相應(yīng)的和焦油含量少的優(yōu)點(diǎn)。華東理工大學(xué)的張巍巍等氣化模型。并且研究發(fā)現(xiàn)O/C比在1.0-2.0范圍針對(duì)生物質(zhì)氣化過(guò)程面臨的問(wèn)題利用慢速熱內(nèi)隨OC比的增加,CO、H12均呈現(xiàn)先增加后減小解方法作為生物質(zhì)氣流床氣化的前處理工藝并考察的趨勢(shì),可燃?xì)怏w成分(CH4+H2+CO)占總合成氣其可行性,分析討論了熱解后半焦的化學(xué)組成和輸?shù)?0%左右;部分燃燒反應(yīng)區(qū)溫度在160K以上送特性,并使用 ASPEN PLUS模擬軟件計(jì)算比較了時(shí)碳轉(zhuǎn)化率大于90%,冷煤氣效率達(dá)到50%左右。原料與半焦的氣化結(jié)果,研究發(fā)現(xiàn)半焦的能量密度華東理工大學(xué)的陳雪莉等人1基于 ASPEN PLUS隨熱解溫度的升高而升高;熱解溫度在300-400℃模擬平臺(tái),對(duì)生物質(zhì)熱解后半焦氣化與生物質(zhì)原料之間,半焦的質(zhì)量產(chǎn)率和能量產(chǎn)率對(duì)于氣化工藝比直接氣化分別進(jìn)行了模擬計(jì)算,研究發(fā)現(xiàn)熱解方法較有利;熱解后半焦的內(nèi)摩擦角、休止角明顯降低作為生物質(zhì)氣流床氣化工藝的前處理手段是可行堆積密度明顯提高,并使用 ASPEN PLUS模擬軟件的熱解終溫為300℃時(shí)對(duì)氣流床氣化是最合適的;進(jìn)行計(jì)算比較,發(fā)現(xiàn)當(dāng)熱解溫度為400℃時(shí)的氣化O/C摩爾比在0.9~1.1之間比較合適;對(duì)于300℃效果最理想。半焦進(jìn)行氣化,空氣溫度預(yù)熱到550℃比較合適,氣化溫度可達(dá)到1056℃,可燃?xì)怏w熱值可達(dá)到4結(jié)語(yǔ)5958k/m3,碳轉(zhuǎn)化率也可達(dá)到9959%(1)生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)是一項(xiàng)較新的技浙江大學(xué)的曹小偉等人根據(jù)氣流床氣化的術(shù),對(duì)其的研究才剛剛起步,不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都原理,自行設(shè)計(jì)了小型氣流床氣化實(shí)驗(yàn)臺(tái),如圖4所還尚處于實(shí)驗(yàn)室階段,目前還沒(méi)有開始應(yīng)用。示。研究了氣化爐內(nèi)的流場(chǎng)與溫度場(chǎng),并且考察了(2)生物質(zhì)氣流床氣化既有優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn),即原料粒度、O/B(氧氣/生物質(zhì))、S/B(水蒸氣/生物生物質(zhì)在加入到氣化爐之前,必須將其磨碎成小顆質(zhì))、溫度等因素對(duì)氣化產(chǎn)物的影響,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粒度粒,而生物質(zhì)存在研磨較困難等問(wèn)題,同時(shí)整個(gè)過(guò)程越小,越有利于氣體產(chǎn)物的生成;OB(氧氣生物的能耗也較大。質(zhì))增加,促進(jìn)碳轉(zhuǎn)化率增加,但H2產(chǎn)量減少,CO(3)針對(duì)筆者提到的生物質(zhì)氣流床氣化技術(shù)目產(chǎn)量先增加后減少;溫度升高有利于碳轉(zhuǎn)化率增大,前的研究重點(diǎn)及技術(shù)難點(diǎn),認(rèn)識(shí)到對(duì)于該技術(shù)的研冷煤氣效率及H2濃度增加。究,還有很長(zhǎng)一段路要走總之,隨著石油和煤炭資源的日趨緊張,先進(jìn)的生物質(zhì)氣化技術(shù)將有著廣闊的發(fā)展前景。由于生物質(zhì)氣流床氣化具有氣化能力高、氣化效率高,無(wú)焦油、低污染等優(yōu)點(diǎn),相對(duì)于固定床和流化床氣化技術(shù)來(lái)說(shuō)將更加受到人們的關(guān)注參考文獻(xiàn):[1] Garg M, Piskorz J, S. 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Weirich, Pressurised entrained flow gasifi-[17]張巍巍曾國(guó)勇陳雪莉等,生物質(zhì)氣流床氣化前的ers for biomass[C], in IT3 02 Conference. 2002: Ne處理工藝[J].過(guò)程工程學(xué)報(bào),2007,8R&D of biomass entrained flow gasification technologyZHANG Ke-da, LIANG Da-ming, WANG Peng, BU Xue-peng, DONG Wei-guo, JI Xu-guoBeying Research institute of Coal Chemistry, China Coal Research Institute, Beying 100013, ChinaAbstract: This paper presents the significance and background of developing biomass entrained flow gasificationtechnology, analyses the characteristics of biomass entrained flow gasification. and highlights the shortcomings ofthe r&d of biomass entrained flow gasification technology both home and abroad, pointing out the keystone and dif-ficulty for the development of this areaKeywords: biomass; entrained flow; gasification(上接第27頁(yè))transformation and optimization of PG6 type of filterGUO Yu-meShanxi Institute of Coal, Taiyuan 030031, China)Abstract: Analysis and research the issues which appeared in the running of PG l6 type of filter in Jiexiu coal prep-aration plant. Having optimized the slurry system according to reform the sluicing system and unloading system offilter. This improved the operating efficiency of the filter system.Keywords: filtering machine; reform; optimize歡迎訂閱《潔凈煤技術(shù)山中國(guó)煤化工CNMHG電話:010-84262927,Ema: . mJs四403.net《潔凈煤技術(shù)》20年第15卷第1期