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玉米秸稈焦炭水蒸氣強化氣化制取富氫氣體實驗研究

發(fā)布時間:2024-06-01 22:16
  選用Na2CO3、Fe2O3和CaO作為添加劑以強化生物質(zhì)焦炭的制氫特性,設(shè)計并搭建一套高溫水蒸氣氣化反應(yīng)器,對不同反應(yīng)溫度下的玉米秸稈焦炭強化氣化制氫問題進行實驗探討。實驗結(jié)果表明:提升溫度可有效提升氣化氣中H2含量。3種添加劑均能促進生物質(zhì)炭水蒸氣氣化的H2體積分數(shù),其中Na2CO3的效果最好。Na2CO3作用下,800℃時,H2的氣體體積可達61.04%,較無添加時提升12.02%;Fe2O3作用下,800℃時,H2含量可增至49.07%,提升6.3%;CaO作用下H2的氣體體積分數(shù)提升不明顯。在950℃時,添加劑對氣化提升產(chǎn)品氣中H2含量的效果不明顯,氣化氣中H2含量為62.53%。

【文章頁數(shù)】:6 頁

【部分圖文】:

圖1實驗流程圖

圖1實驗流程圖

該系統(tǒng)由水蒸氣發(fā)生裝置、熱解焦炭氣化裝置和氣化氣收集裝置3部分組成(如圖1)。氣化裝置由電子流量計、管式加熱爐、石英管、加熱控制臺、洗氣瓶、變色硅膠組成,加熱爐內(nèi)管均采用石英管制成,氣化反應(yīng)過程中升溫速率與終溫均由加熱控制臺自動控制。本實驗的主要氣體成分(H2、CH4、CO、CO....


圖2無添加條件下溫度對氣化產(chǎn)品氣組分的影響

圖2無添加條件下溫度對氣化產(chǎn)品氣組分的影響

如圖2所示,氣化氣中H2體積分數(shù)隨溫度的升高明顯增加,從750℃時的37.68%增加到950℃時的62.53%,增加了24.85%。其原因一方面是水煤氣反應(yīng)速率的加快,另一方面是反應(yīng)(5)~(7)均為吸熱反應(yīng),反應(yīng)溫度的升高促使反應(yīng)正向移動,CH4和CnHm的有效重整是提升產(chǎn)品氣....


圖3Na2CO3添加下溫度對氣化產(chǎn)品氣組分的影響

圖3Na2CO3添加下溫度對氣化產(chǎn)品氣組分的影響

添加Na2CO3后,玉米秸稈焦炭水蒸氣氣化產(chǎn)品氣成分變化規(guī)律為:在750~800℃之間明顯提高了H2體積分數(shù),750℃時比無添加的玉米秸稈H2體積分數(shù)提高了14.54%,如圖3所示。H2產(chǎn)量隨溫度的升高逐漸上升,在800℃時,H2體積分數(shù)已達到61.1%,此后隨著溫度的升高H2體....


圖4Fe2O3添加下溫度對氣化產(chǎn)品氣組分的影響

圖4Fe2O3添加下溫度對氣化產(chǎn)品氣組分的影響

對于氣化而言,F(xiàn)e氧化物的添加一方面能起到催化作用,其中的活性成分降低了相關(guān)反應(yīng)的活化能同時增強了反應(yīng)的選擇性;另一方面能提供反應(yīng)所需的O,是良好的載氧劑,其形式分別為FeO、Fe3O4和Fe2O3,其中Fe2O3的氧化能力最強,而且Fe2O3能對氣化介質(zhì)進行作用,使其分解,產(chǎn)生....



本文編號:3986459

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