秸秆热解催化重整制备合成气实验研究及模型预测

发布时间：2024-05-11 01:00

　　利用自制的闭式循环装置对秸秆类生物质进行热解催化重整实验,探究了水蒸气量、热解温度、催化重整温度对合成气组分的影响。在此基础上,通过元素守恒和热力学平衡计算,建立了生物质催化重整模型,并使用一组实验数据对模型进行修正。利用修正后的模型对玉米秸秆热解气催化重整实验进行了模拟,预测温度、水蒸气添加量和生物质种类对合成气成分的影响。结果表明:当热解温度和催化重整温度均为850℃,S/B为1时,合成气的品质最佳;热解炉温度(750～900℃)升高有利于氢气的合成,催化重整炉温度(750～900℃)升高有利于温室气体(CO₂和CH₄)含量的减少。

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【部分图文】：

图2热解温度对合成气组分和特性的影响

热解气须经过催化重整炉进行定向转化，而热解温度直接影响玉米秸秆热解过程中各种气体的含量。如果能使用合适的热解温度使得玉米秸秆热解气中H2和CO的含量增加，CO2和CH4的含量减小，那么就能从一定程度上减轻催化定向转化的压力，延长催化剂的寿命。热解温度对合成气组分和特性的影响[催化....

图3催化重整温度对合成气组分和特性的影响

催化重整温度影响着催化剂和水蒸气的重整效果。催化重整温度对合成气组分和特性的影响（热解温度为850℃，S/B=1）如图3所示。从图3(a）可以看出：H2含量随着催化重整温度的升高而升高，并在850℃时达到最大值47.4%，随后稍有降低；CO含量随着催化重整温度的升高而持续升高，并....

图4S/B对合成气组分和特性的影响

水蒸气的浓度会影响水煤气变换反应的进行。水蒸气浓度的改变，将使水煤气变换反应的平衡发生移动，从而改变合成气的H2/CO，影响合成气的品质。合适的水蒸气添加量能使合成气中的H2含量增加，CO含量减小，灵活调节H2/CO，使制备的合成气更符合后续工艺的条件。过量添加水蒸气会造成能源消....

图5牛顿迭代法求解程序流程图

把元素守恒的3个方程（11)～(13）和2个热力学平衡方程（16),(17）组成方程组，通过对方程组求解可得出各组分的含量。本文使用牛顿迭代法求解，求解流程如图5所示。2.2.2模型验证

本文编号：3969286