生物质催化气化制取富氢燃气的研究

以流化床为反应器，探讨了一些主要参数如：反应器温度，水蒸气，当量比ER以及催化剂对气体成分、氢产率和潜在氢产率的影响。实验所用催化剂为白云石和镍基催化剂。在实验条件范围内，氢产率为22—83g／kg生物质(湿基)，潜在氢产率为115—223g／kg生物质(湿基)。结果表明，较高的反应器温度，适当的水蒸气添加量可以有效提高氢的产出；白云石和镍基催化剂可使产品气中的氢含量提高10％以上。     

生物质废弃物催化裂解制备富氢燃气实验研究

由生物质废弃物催化裂解制取氢气是一种可再生的制氢方法，本研究采用2段加热管式反应器，前段装生物质，后段装催化剂，用以研究生物质催化裂解制取氢气的特性，并提出潜在氢产率的概念对生物质制氢的经济技术可行性进行深入的分析。测试的3种生物质废弃物为：松木粉、木质素和纤维素，测试温度为600～700℃。实验结果表明，加入催化剂后3种物料的产氢率从5．48～15．06g／kg增加到12．94～37．73g／kg；催化剂对潜在产氢率的影响较小，加入催化剂前后的变化范围为：36、25～98、86g／kg到37．40～116．98g／kg。生物质废弃物催化裂解产氢率与相同温度下空气-水蒸气气化的氢产率相当，实验结果证明，生物质废弃物催化裂解是一种有效的制氢方法。     

生物质废弃物催化裂解制备富氢燃气实验研究

由生物质废弃物催化裂解制取氢气是一种可再生的制氢方法,本研究采用2段加热管式反应器,前段装生物质,后段装催化剂,用以研究生物质催化裂解制取氢气的特性,并提出潜在氢产率的概念对生物质制氢的经济技术可行性进行深入的分析.测试的3种生物质废弃物为:松木粉、木质素和纤维素,测试温度为600～700℃.实验结果表明,加入催化剂后3种物料的产氢率从5.48～15.06g/kg增加到12.94～37.73g/kg;催化剂对潜在产氢率的影响较小,加入催化剂前后的变化范围为:36.25～98.86g/kg到37.40～116.98g/kg.生物质废弃物催化裂解产氢率与相同温度下空气-水蒸气气化的氢产率相当,实验结果证明,生物质废弃物催化裂解是一种有效的制氢方法.     

预煅烧铜渣与生物质混合催化气化

在热重分析仪上,以1 000℃预煅烧5h铜渣为催化剂,在氧气气氛下,进行生物质的催化气化实验.在预煅烧铜渣/生物质(质量比)为0.5～2.5范围内,考察铜渣的催化性能.实验结果表明,在所研究的比例范围内,生物质热解阶段和气化阶段的最大失重速率呈现先增大后减小的趋势,且在比例为2时都达到最大值.研究表明,铜渣中的铁氧化物在气化过程中被还原为金属Fe和FeO,而生成的FeO与SiO2反应生成Fe2SiO4.在铜渣与生物质混合催化气化反应中,金属Fe从铜渣中的铁氧化物中被还原出来而提供了活性位,表明铜渣因含有易还原的铁元素而具有催化作用.     

生物质气化过程催化剂应用研究进展

生物质气化技术已在国内外得到广泛的开发和运用，但由于燃气品位较差，焦油较多，限制了生物质气化气的进一步利用。在生物质气化过程中应用催化剂是一种有效的提升燃气质量和催化裂解焦油的方法，近年来已引起了国内外的广泛注意。本文对国内外生物质催化气化及相关研究进展进行了综合评述，分析了催化剂对减少生物质气化焦油的生成和改进燃料气品质的作用结果，提出了进一步的研究方向。     

流化床生物质气化过程的中试研究

在流化床生物质气化炉内 ,用空气进行气化生物质 (花生壳 )的试验研究 ,分析的参数是ER(0 .2— 0 .45 ) ,气化床的温度 (75 0— 85 0℃ )。当当量比ER在 0 .2 5— 0 .33范围内 ,气化燃气热值为 6 .2— 6 .8MJ/Nm3,气体产量在 2 6 0—30 0Nm3/h。并对七种农、林废弃物进行了初步气化实验研究。生成的燃气成分 :CO在 14%— 17%之间 ,H2 含量一般低于10 % ,甲烷含量为 5 %— 10 %。燃气热值多数在 5 30 0— 6 5 0 0kJ/Nm3,气化效率 72 .6 %。实验结果表明 ,流化床生物质气化炉可用于生物质气化     

生物质气化过程催化剂应用研究进展

生物质气化技术已在国内外得到广泛的开发和运用,但由于燃气品位较差,焦油较多,限制了生物质气化气的进一步利用。在生物质气化过程中应用催化剂是一种有效的提升燃气质量和催化裂解焦油的方法,近年来已引起了国内外的广泛注意。本文对国内外生物质催化气化及相关研究进展进行了综合评述,分析了催化剂对减少生物质气化焦油的生成和改进燃料气品质的作用结果, 提出了进一步的研究方向。     

流化床生物质气化过程的中试研究

在流化床生物质气化炉内，用空气进行气化生物质（花生壳）的试验研究，分析了参数是ER（0.2-0.45)，气化床的温度750－850℃），当当量比ER在0.25-0.33范围内，气化燃气热值为6．2％－6.8MJ/Nm^3，气体产量在260－300Nm^3/h，并对七膛，林废弃物进行了初步实验研究，生成的燃气成分：CO在14％－17％之间，H2含量一般低于10％，甲烷含量为5％－10％，燃气热值多数在5300－6500kJ/Nm^3，气化效率72．6％，实验结果表明，流化床生物质气化炉可用于生物质气化。     

炼焦煤尾煤催化热解制取富氢燃料气

以炼焦煤原煤、尾煤为研究对象,采用微量热重、常量固定床实验装置对其在热解过程中的质量变化和气相产物进行了对比分析。考察了温度、6种催化剂（CaO、MgO、Fe、Ni、NaOH、A1）及其添加比例对炼焦煤尾煤热解制取富氢燃料气的影响。结果表明,尾煤中富集的无机矿物质对热解制取富氢燃料气有促进作用,单位尾煤热解H2产率要比原煤高出1．93％。温度是影响尾煤热解产气的重要参数,热解终温的上升有利于H2产量的提高,随终温800℃升高到950℃H,产量增长了32．59mL／g。在催化热解实验中,除Al和MgO对尾煤热解有抑制作用外,CaO、Fe、Ni及NaOH均对尾煤热解产H2有促进作用,以CaO和Fe效果最为明显。并且不同添加比例的CaO和Fe对热解制取富氢燃料有一定的影响。     

生物质废弃物快速热解制取富氢气体的实验研究

采用管式炉对红松锯屑快速热解制取富氢气体进行了实验研究,分析了反应器温度、物料粒径和催化剂对热解产物组成的影响.结果表明高温能加快生物质快速热解进程,减少炭和焦油生成量,利于富氢气体的生成,800℃时气态产物比例可达56.9 wt.%,气态产物中H2体积分数由4.3%(500℃下)上升至17.2%,H2 CO体积分数达68.3%.小粒径能增大热解气态产物的比例,但对气态产物组成的影响很小,这可能与红松锯屑本身质地疏松有关.以与生物质直接混合方式添加的煅烧白云石能使热解产物中H2含量增加,但造成产气过程变缓,炭生成量增多,富氢气体总产量未能得到提高.     

温度和水蒸气流量对烟秆高温气化的影响

利用上吸式固定床反应器,对烟秆进行了水蒸气气化实验,在 617~1 435℃的温度范围内研究了温度及水蒸气流量对气化特性的影响。结果表明,当气化温度低于917℃时,升高温度可同时促进均相和非均相产氢反应的进行,产氢率随着温度升高而迅速上升。当温度上升到917℃时,非均相反应已进行得足够充分,潜在产氢率达到最大值,碳转换率超过0.8。当温度超过917℃后,温度升高对产氢的影响主要体现为促进均相反应进行,产氢率上升变缓。温度达到1 327℃时,均相反应速率足以使气体在反应器内反应完全,因而升高温度不再有助于提高产氢率,产氢率最大值为0.97 m3/kg。水蒸气流量增加能够促进气化产氢反应与水蒸气扩散,同时会缩短气体停留时间、降低局部温度,因此,随着水蒸气流量增加,产氢率先升高后降低,在917℃时烟秆气化的最佳水蒸气流量为15.7 g/min。结果可以为生物质高温气化制氢的研究提供参考。     

生活垃圾衍生燃料分段催化气化

利用下吸式分段催化固定床反应器对生活垃圾衍生燃料进行了气化实验。研究了气化温度、当量空气系数、气化介质和催化剂对气化产物的影响。结果表明,生活垃圾衍生燃料以塑料、纸类和厨余组分为主,热值在10 MJ·kg-1以上,适合直接气化。随着气化温度升高,气化气中H2和CO的含量、产气率、气化气热值、碳转化率和冷煤气效率升高,而焦油和CO2含量明显降低;随着当量空气系数升高,CO2含量、产气率和碳转化率升高,而焦油含量和气化气热值降低,在当量空气系数为0.33时冷煤气效率最高;当采用富氧空气作为气化介质时,N2对于气化气的稀释作用减弱;添加催化剂能有效减少气化气中焦油的含量,提高H2和CO的含量。采用下吸式分段催化气化,能有效提高气化气品质和冷煤气效率。     

酸化破乳-萃取-蒸氨预处理用于催化湿式过氧化氢氧化处理煤气化废水

调酸-萃取-蒸氨工序预处理煤气化废水温度达87~95℃,联合高温催化湿式过氧化氢氧化（catalitic wet peroxide oxidation,CWPO）处理煤气化废水,可显著提高废水可生化性。比较了3% Fe/椰壳炭、3% Fe/Al2O3在CWPO过程中的催化性能。实验结果表明,在反应条件为80℃、pH0为4、H2O2加入量为7.8~10.5 mg·L-1、空速（LHSV）为0.5 h-1时,3% Fe/椰壳炭对预处理煤气化出水COD去除率高达60%,对总酚的去除率高达90%以上,H2O2利用率大于99%,色度由初始1 000倍降至2倍,此外,出水B/C为0.51,达到进入生化处理系统的水质要求。     

利用有机基质厌氧生物产氢的试验研究

对利用有机基质厌氧生物产氢过程进行了试验研究 ,结果表明 ,污泥种类、基质种类、基质浓度和起始 p H对厌氧产氢反应有显著影响。当校河底泥在以 2 0 g COD/L的果糖为基质 ,起始 p H为 6.5时 ,产氢效果最佳 ,停滞期仅为 5 h,产气速率高达5 0 .1m L/g VSS·h,且可持续 12 h,累积产气量高达 60 4.9m L/g VSS,其中氢气含量约为 5 0 %。半连续试验的结果表明 ,若及时更换和补充基质 ,适当调节 p H,就可实现持续产氢 ,在 16h内平均产气速率可达 60 .0 m L /g VSS· h,氢气含量约为 45 %。     

低浓度硫化氢废气的液相催化氧化法净化实验研究

针对H2S浓度为750~1500mg/m3的气体的液相催化氧化技术进行了动力学实验研究。配制了以铁基离子作为主催化剂的复合吸收净化溶液,同时加入稳定剂和表面活性剂提高催化剂在碱性吸收溶液的活性。分别考察了原料气中H2S、O2含量以及吸收液中催化剂离子浓度、温度等因素对吸收速率的影响;确定了较为理想的吸收操作条件并获得了较好的吸收净化效果;饱和吸收液易于再生,净化性能恢复良好,可重复使用。