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G047 生物质在落下床中快速热解制富氢气体 ∗ 朱慧 张红岗 魏立纲 徐绍平 刘淑琴 刘长厚 大连理工大学化工学院化学工艺系，大连，116012 前言 生物质以其资源丰富、可再生和清洁等优点已引起广泛关注。热解是生物质气化、液化、 干馏和燃烧等转化工艺的基础。热解方法中，快速热解因其加热速率高，二次反应少，能提 供最大量的液体产品而备受人们青睐。最近，由于氢能源备受瞩目，制氢工艺不断发展。作 为生物质气化工艺基础的快速热解方法以其富氢气体（H2+CO ）产率较高尤其值得关注。 自由落下床反应器是一种快速热解反应器。热解原料在反应器中自由落下时，靠吸收辐 3 4 射热而使原料以 10 ~10 ℃/s 的加热速率升至设定温度，同时发生热解。国内外有关落下床的 报道主要集中在热解焦油和半焦的分析和利用上，而对热解气体产品，特别是富氢气体 （H2+CO ）的研究鲜有报道。本实验正是在此基础上，对落下床中生物质快速热解各工艺参 数对气体，特别是富氢气体（H2+CO ）的影响进行了研究。 1 实验部分 2.1 实验原料 实验选用5 种生物质原料,分别为纤维素类的豆秸(Legume Straw) 和烟杆(Tobacco Stalk)， 木质素类的杏核(Apricot Stone)、核桃壳(Walnut Shell)和稻壳(Rice Husk) 。原料经粉碎，筛分， 105-110℃烘干 2h 后备用。原料的工业分析、元素分析及组成分析数据见表 1。另外，选用 105-110℃烘干2h 的河沙（0.30-0.90mm ）作为落下床进料夹带剂。 2.2 实验设备及流程 落下床反应装置由进料系统、落下床反应器、电加热元件、收集系统、冷凝系统、温度 控制系统和抽真空系统等组成。装置示意图见图 1。落下床反应器为Ф30×2.5 不锈钢管，分三 段电加热，加热段总长2.0m 。 实验在常压、氮气氛围下进行。生物质和沙分别经螺旋进料器的两个料斗进入已加热到 ∗ 通讯联系人：徐绍平。E-mail ：huizixu@, Tel ：0411 第一作者：朱慧，硕士研究生 基金项目：教育部回国留学人员科研启动基金资助项目 设定温度的反应器，同时自由落下。由于密度大和流动性好等优点，沙在下落同时可夹带生 Fig.1 Schematic diagram of free-fall reactor Table1 Proximate analysis,ultimate analysis and component analysis of raw materials Parameter Legume Apricot Tobacco Rice Walnut Straw Stone Stalk Husk Shell Proximate analysis(wt.%ad. basis) Moisture 9.80 8.52 8.54 9.28 9.39 Ash 1.62 0.17 9.97 15.54 1.11 Volatile matter 73.74 75.14 65.49 60.75 68.60 Fix carbon 14.84 16