生物质与煤流化床共气化特性研究进展

主要从生物质气化特点、共气化对流化特性及气化特性的影响方面综述了生物质与煤流化床共气化技术的优势,重点讨论了生物质加入对煤气化中燃气组成、热值、气体产率、气化效率、碳转化率和焦油含量等气化特性的影响规律及其协同效应机理,为生物质与煤共气化技术的研发提供重要理论基础。     

添加生物质对煤气化的影响

总结了煤和生物质单独气化的缺点,综述了煤与生物质共气化的研究现状,详细介绍了国内外在添加生物质对煤气化过程的影响方面的研究,概括了开展煤与生物质共气化技术研发的前景及意义。     

煤与生物质共气化研究现状

介绍了煤与生物质共气化反应的机理;分析了气化温度、煤与生物质的掺混比例、气化剂、物料的掺混方式等因素对共气化过程的影响;对煤与生物质进行了热重分析、小型固定床气化和流化床共气化等试验研究;提出了煤与生物质共气化仍需进一步研究的重点。     

浅析流化床生物质与煤共气化技术方案

针对生物质能源难以单独气化的问题,探讨了生物质与煤共气化的互补性技术方案;介绍了生物质的物理性质和气化特性;论述了灰融聚流化床粉煤气化技术的特点和工艺流程;提出了在灰融聚流化床粉煤气化的基础上进行生物质与煤共气化技术方案,对存在的问题提出了相关解决措施。     

煤与生物质流化床共气化的研究进展

煤与生物质共气化弥补了生物质单独气化和煤单独气化的不足,对缓解环境压力、实现能源的可持续发展意义重大。在概述煤与生物质流化床共气化特性的基础上,对二者共气化之间的协同效应机制进行了归纳,综述了生物质的加入对煤灰熔融特性的影响;提出了煤与生物质共气化仍需进一步研究的方向。     

生物质半焦气化反应的研究进展

综述了生物质半焦与不同的气化介质以及与其他原料共气化反应的研究进展,阐述了物料类别、反应条件、气化介质等因素对气化过程及产物的影响规律,对比了不同反应技术的差别并指出了存在的主要问题,在此基础上阐明了生物质半焦空气-水蒸汽气化和生物质半焦与煤共气化将具有更加实际的应用价值。     

生物质气化技术和气化炉研究进展

简单介绍了生物质气化的基本原理及生物质气化炉的分类,阐述了不同类型气化炉的特点及技术指标.介绍了国内外生物质气化技术在集中供气、供热和发电方面的发展现状和应用情况,重点介绍了适用于大规模生物质气化合成液体燃料的气化炉;指出了生物质气化技术需要解决的问题,提出了我国在生物质气化领域的重点研究方向.     

恒温下生物质与煤共气化特性研究

煤和生物质进行共气化不仅拥有煤和生物质单独气化的优点,还能够消除弥补煤与生物质分别气化时的缺点。在自行搭建的热重分析仪上进行了煤与生物质的共气化实验研究,研究了焦样粒径、CO2流量对气化反应的影响。研究了煤与生物质单独气化的特性,结果显示生物质的气化活性要高于煤;研究了煤与生物质共气化特性,发现在气化反应前期存在一定的抑制作用,气化反应后期存在协同作用。     

生物质气流床气化技术的研究进展

阐述了发展生物质气流床气化技术的背景和意义,分析了生物质气流床气化技术的特征,重点介绍了国内外生物质气流床气化技术的研究进展,指出了目前该技术研究的重点及难点问题。     

煤和生物质共气化协同效应的初步研究

采用等温热重法对神木煤焦、稻草焦、高梁秆焦和松木屑焦以及煤焦和生物质焦的混合物进行了CO2气化研究。结果表明,煤焦和生物质焦反应活性由大到小的顺序为松木屑焦〉高粱秆焦〉稻草焦〉神木煤焦,煤焦和稻草焦及高梁焦共气化存在明显的协同效应;煤焦和松木屑焦的共气化没有观察到协同效应;当煤焦和脱灰后的稻草焦、高梁焦进行共气化时,协同效应消失。在处理量是8kg／h的流化床实验装置上,比较了煤单独气化和煤与三种生物质共气化的气化结果,发现气化过程中,碳转化率的顺序与物料的气化反应性一致,协同效应不明显。     

High-pressure co-gasification of coal with biomass and petroleum coke

The effects of the main operation variables (temperature, pressure and gasifying agent composition) on gas production and other process parameters, such as carbon conversion, cold gas efficiency and high heating value, during the steam–oxygen gasification of a bituminous coal were studied. It was observed that temperature and oxygen concentration were the most influential variables during the gasification process. In addition, co-gasification tests of binary blends of a bituminous coal with different types of biomass (up to 10%) and petroleum coke (up to 60%), as well as ternary blends of coal–petcoke–biomass (45–45–10%) were conducted in order to study the effect of blending on gas production and carbon conversion.     

生物质半焦的催化气化动力学特性

采用恒温热重分析法对稻草的催化气化反应动力学进行了研究,同时研究了生物质对石油焦气化的催化作用。采用修正随机孔模型对气化反应转化速率与转化率的关系进行了拟合计算,得到生物质焦气化的活化能和指前因子。结果表明,加入催化剂后半焦的气化反应活性增大,活性顺序为：加入K+半焦> 加入Ca2+半焦> 加入Mg2+半焦> 原半焦> 酸洗后半焦,表明了生物质焦能明显提高石油焦的气化活性。不同半焦气化的活化能大小顺序为：加入K+半焦<加入Ca2+半焦<加入Mg2+半焦<原半焦<酸洗后半焦,表明了生物质半焦的加入能降低石油焦气化的活化能。     

煤与天然气气流床共气化制合成气试验研究

为提高煤、天然气资源综合利用效率,优化合成气成分,进行了煤与天然气气流床共气化技术研究。介绍了煤与天然气气流床共气化的试验装置及工艺流程,考察了气化温度、压力、水煤浆浓度、CH4与煤比对共气化反应的影响。结果表明,气化温度和CH4与煤比是共气化反应的主要影响因素,较高的气化温度对共气化反应有利,气化温度为1 350℃时,共气化指标较好,有效气体积分数大于90%;随着CH4与煤比的增大,合成气n(H2)/n(CO)增高。CH4与煤比为0.9 m3/kg时,合成气中n(H2)/n(CO)约1.2。根据后续合成工艺要求,通过调节气化温度和CH4与煤比,可获得n(H2)/n(CO)在0.8~2.0的合成气。     

Co-gasification of woody biomass and coal with air and steam

The co-gasification of woody biomass and coal with air and steam was carried out in order to supply syngas for the synthesis of liquid fuels from the biomass with coal. The experiment was performed using a downdraft fixed bed gasifier at 1173 K. The effect of the feedstock with a varying content of woody biomass and coal on the co-gasification behavior was studied by varying the biomass ratio from 0 to 1; this ratio is the woody biomass content in the total feedstock on a carbon basis. The conversion to gas on a carbon basis increased with an increase in the biomass ratio, whereas the conversions to char and tar decreased. With an increase in the biomass ratio, the H₂ composition decreased and the CO₂ compositions increased. However, the CO composition was independent of the biomass ratio. A low biomass ratio led to the production of a gas favorable for methanol and hydrocarbon fuel synthesis, and a high biomass ratio led to the production of a gas favorable for DME synthesis. The synergy due to the mixture of woody biomass and coal might be observed in the extent of the water–gas shift reaction. The co-gasification conditions in the study provided a cold gas efficiency ranging from 65% to 85%.     

合成氨煤气化工艺评述及工艺方案的选择

对比分析国内以煤为原料生产合成氨的煤气化工艺,主要对常压固定床富氧连续气化、恩德炉粉煤气化、灰熔聚流化床粉煤气化、德士古水煤浆加压气化、壳牌干煤粉加压气化以及拥有我国自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化、四喷嘴对置式干粉煤加压气化和两段式干粉煤加压气化等煤气化工艺从煤质要求、煤种适用范围、工艺操作条件、有效气含量、消耗情况与气化效率、环境影响等方面进行评论。结合项目所在地地理位置、煤质条件和经济环境等因素,选择合成氨煤气化技术为常压固定床富氧连续气化技术。     

Co-gasification of Colombian coal and biomass in fluidized bed: An experimental study

The main results of an experimental work on co-gasification of Colombian biomass/coal blends in a fluidized bed working at atmospheric pressure are reported in this paper. Several samples of blends were prepared by mixing 6-15wt% biomass (sawdust, rice or coffee husk) with coal. Experimental assays were carried out by using mixtures of different steams/blends (Rvc) and air/blend (Rac) ratios showing the feasibility to implement co-gasification as energetic alternative to produce fuel gas to heat and to generate electricity and the possibility of converting clean and efficiently the refuse coal to a low-heating value gas.