双流化床解耦燃烧工艺中白酒糟部分气化特性研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangnanshen
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我国酿酒行业发达,酿酒残余白酒糟是该行业产量最大的副产品,因为含氮量高且富含水分,成为了污染环境的重要因素之一。中国科学院过程工程研究所基于此,开发了生物质循环流化床解耦燃烧技术,该技术将白酒糟燃烧解耦为部分气化和燃烧两个过程,结合了循环流化床和解耦燃烧的优点优点,可大量高效清洁处理白酒糟,降低NOx排放。但在部分气化过程中温度、物料固有含水和模拟含水、空气当量比对于白酒糟部分气化的产物影响研究较少。故本文针对上述部分气化过程及所得产物特性展开了全面研究。利用射流预氧化气化炉装置对白酒糟部分气化进行全面的实验,并使用气相色谱、GC-MS、FTIR红外分析仪、模拟蒸馏、热重等仪器对产物产率及特性进行了分析,得到了以下结论:热解气氛为氮气时,温度升高(600℃~900℃),焦油半焦的产率下降,气体产率上升。高温900℃下气体产率可提升至600℃下气体产率的3倍左右。同时气体中可燃气体浓度增加。另外温度升高后,半焦活性增加。同时也会加强加油裂解,使焦油让轻质化转变。当酒糟含水热解时焦油和半焦的产率下降,但低温(600℃)时会促进焦油产生,而气体产率大幅度上升。同时物料固有含水使得所得半焦的活性显著提高,且与含水量呈正相关。模拟含水对降低半焦和焦油的产率效果更为明显,尤其是在高温(900℃)下,但模拟含水提升半焦活性的作用不明显。另外模拟含水气氛使得气化气中可燃气组分增加,且效果强于固有含水。水蒸气对于焦油有重整作用,使得焦油中轻质组分比例增加,其中物料固有含水的重整效果强于模拟含水。在物料含水的基础上通入氧气可以进一步降低半焦和焦油的产率,同时提高半焦活性,但氧气浓度过大又会使得半焦活性降低。氧气可加强酚类等分子裂解,会导致焦油向重质化转变。当气氛为CO2时,升温将会提高半焦气化速率。在空气气氛中反应时温度越高燃烧越快。含水半焦在惰性气氛下的流化床干燥时随着温度的升高水分扩散速率有所增加,且在温度较高时升温带来的提升效果更为明显。
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