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固体热载体法褐煤和生物质催化气化工艺研究

作者：刘金刚 Publish: 2006-7-7 Hits:-

【中文题名】

固体热载体法褐煤和生物质催化气化工艺研究

【英文题名】

Research on Process of Catalytic Gasification of Brown Coal and Biomass with Solid Heat Carrier

【学科专业】

化学工艺

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-7-7

【中关键词】

催化气化,褐煤,生物质,固体热载体,,

【英关键词】

catalytic gasification,brown coal,biomass,solid heat carrier,

【分类导航】

工业技术>化学工业>煤炭气化工业>气化工艺>>

【论文摘要】

提出一种固体热载体褐煤/生物质催化气化新工艺,该工艺由固体热载体(催化剂)与褐煤/生物质混合,褐煤/生物质快速加热,催化气化,催化剂固体颗粒加热再生循环构成。气化反应器主体为移动床,褐煤/生物质、催化剂(热载体)、气化剂和产气等全并流。气化后,固体物质进入提升管,通过燃烧催化剂表面积炭和部分气化产物半焦,使催化剂颗粒在连续再生的同时也积蓄了褐煤/生物质气化所需的热量。在已建成的实验室规模(1.0kg/h biomass)的固体热载体催化气化连续实验装置中,以褐煤和生物质为气化原料,橄榄石为催化剂(固体热载体),水蒸气为气化剂,考察了如温度、水蒸气/煤(或生物质)的比率S/C(或S/B)、床层高度、原料颗粒大小、催化剂类型、气化原料类别等工艺条件对气化结果的影响。结果显示,以褐煤为气化原料时,在实验研究的条件范围内,随着气化器温度的升高,产气量和产气中H_2含量增加明显,而且温度升高也提高了碳转化率和气化效率。水蒸气的加入有利气化,但加入过多会降低反应器内温度,较佳的S/C为0.4～0.6。床层高度的增大使反应物在反应器中停留时间增加,有利于褐煤的气化转化,但床层过高会导致压降过大,...

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-9
1 绪论	9-20
1.1 煤气化研究的意义和地位	9-10
1.2 煤气化工艺	10-13
1.2.1 传统煤气化工艺	10-12
1.2.2 固体热载体气化工艺	12-13
1.3 煤催化气化工艺	13-17
1.3.1 煤气化催化剂	14
1.3.2 国外煤催化气化研究现状	14-16
1.3.3 国内煤催化气化研究现状	16-17
1.4 褐煤／生物质作为气化原料的优越性所在	17
1.5 本文研究内容和意义	17-20
2 实验部分	20-26
2.1 实验装置	20-21
2.2 实验原料	21-22
2.2.1 大雁褐煤	21
2.2.2 生物质	21
2.2.3 固体热载体(催化剂)	21-22
2.3 工艺操作	22-23
2.4 实验结果处理	23-26
2.4.1 产物的收集及计量分析	23-24
2.4.1.1 产物的取样和分析	24
2.4.1.2 产物生成量的计算	24
2.4.2 气化过程指标计算	24-26
3、大雁褐煤水蒸气催化气化工艺条件考察	26-43
3.1 实验装置稳定性考察	26-28
3.2 温度的影响	28-31
3.3 S／C的影响	31-33
3.4 床层高度的影响	33-36
3.5 褐煤颗粒大小的影响	36-38
3.6 不同催化剂在工艺中的应用	38-41
3.6.1 橄榄石和沙粒催化活性的比较	38-40
3.6.2 煅烧后的橄榄石和石灰石催化活性的比较	40-41
3.7 本章小结	41-43
4 固体热载体生物质水蒸气催化气化制氢工艺条件考察	43-55
4.1 白松水蒸气催化气化制氢工艺条件考察	44-49
4.1.1 温度的影响	44-45
4.1.2 S／B的影响	45-47
4.1.3 床层高度的影响	47-48
4.1.4 生物质颗粒大小的影响	48-49
4.2 杏核作为气化原料与白松的异同	49-52
4.2.1 杏核水蒸气催化气化实验结果	50
4.2.2 杏核与白松实验结果的比较	50-52
4.3 生物质与大雁褐煤催化气化结果比较	52-54
4.4 本章小结	54-55
5 橄榄石催化剂烧炭研究	55-62
5.1 实验条件和实验样品	55-56
5.2 催化剂烧炭TG／DTG分析	56-58
5.2.1 反应器内不同温度下的催化剂烧炭分析	56-57
5.2.2 反应器内不同S／C下的催化剂烧炭分析	57-58
5.3 催化剂烧炭动力学初步分析	58-61
5.4 本章小结	61-62
结论	62-64
参考文献	64-68
附录A论文使用的主要符号的意义和单位	68-70
附录B固体热载体褐煤水蒸气催化气化工艺参数一览表	70-71
附录C固体热载体生物质水蒸气催化气化制氢工艺参数一览表	71-73
攻读硕士学位期间发表学术论文情况	73-74
致谢	74-75
大连理工大学学位论文版权使用授权书	75

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.57978



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