气化温度对生物质气化的可燃气、炭和焦油特性的影响
2023-06-29分类号:TK6
【部门】浙江农林大学化学与材料工程学院国家木质资源综合利用工程技术研究中心 金华宁能热电有限公司
【摘要】【目的】生物质气化技术是一种清洁可再生的能源利用技术。研究气化温度对气化产物特性的影响机制,构建气化产物特性的演变规律,对中国实现碳达峰与碳中和目标具有重大意义。【方法】以玉米Zea mays秸秆、棕榈Trachycarpus fortunei壳和马尾松Pinus massoniana等3种农林生物质废弃物为原料,以空气为气化剂,采用自制的微型固定床气化装置,开展3种生物质的气化多联产研究,系统研究了不同气化温度(700、800、900℃)对气化性能的影响,以及对气化三相产物(可燃气、生物质炭与焦油)特性的影响机制。【结果】随着气化温度从700℃增加至900℃,可燃气的质量产率逐渐增加,而生物质炭和焦油的质量产率逐渐减小。较高的气化温度有利于提升可燃气的热值。在3种原料中,马尾松可燃气的热值最高,一氧化碳、氢气和甲烷质量分数分别为40.03%、18.27%和18.29%,低位热值达13.58 MJ·m~(-3)。随着气化温度的增加,生物质炭中的碳元素质量分数增加,氢元素质量分数下降,灰分质量分数大幅增加,其中马尾松炭的热值最高,达到29.7 MJ·kg~(-1)。随着气化温度的增加,3种原料的气化液体产物中酸类、醇类、醛酮类、呋喃类化合物相对含量逐渐减小,而芳烃类化合物相对含量大幅增加,其中马尾松的芳烃类化合物相对含量最高,达到61.12%。【结论】气化温度对生物质气化三相产物的产量及特性有显著的影响,选择合适的气化温度对提高生物质可燃气热值及气化效率至关重要。图6表2参25
【关键词】生物质 气化多联产 气化温度 可燃气 生物质炭 焦油
【基金】浙江省“领雁”研发攻关计划项目(2022C03092);; 浙江省自然科学基金探索项目(LY21E060001);; 浙江省属高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020YQ006));; 国家林业和草原局科技创新青年拔尖人才项目(2019132617)
【所属期刊栏目】浙江农林大学学报
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