005生物质热解制煤气的动力学研究_陈冠益005生物质热解制煤气的动力学研究_陈冠益.pdf

第 24 卷 　第 3 期 太 阳 能 学 报 Vo l.24, No.3 　　　　　　　　　　　　　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　 2003 年 6 月 AC TA ENERGIAE S OLARIS SINICA Jun ., 2003 文章编号 :0254-0096(2003)03-0380-06 生物质热解制煤气的动力学研究 陈冠益1 ,方梦祥2 ,J .Andries1 ,骆仲泱2 ,H .Spliethoff1 ,岑可法2 (1 .荷兰德尔芙特技术大学机械系 ;2 .浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境教育部重点实验室 , 杭州 310027) 摘 　要 :动力学研究对于热解和气化系统的优化设计和良好的控制都是非常重要的 。 该文在综述国内外 文献的基础 上 , 建立一个全面的描述固定床高温热解系统 的动力学模型 , 模型考虑了下列几个基本步骤 :新鲜生物质热解产生 一次产品 (焦油 、煤气和半焦);一次焦油分解成二次产品 ;一次焦碳与煤气 发生反应 。 利 用上述模型 对固定 床热解 系统进 行了计 算 , 结果表明本模型比其他动力学模型更能精确地描述固定床热解系统的动力学过程 。 关键词 :生物质 ;高温热解 ;动力学模型 中图分类号 :T K6 　　　　文献标识码 :A 出 。实际上这种分阶段并不能真正代表热解行为 。 0 　引 　言 实际情况中不同的阶段会重叠在一起 , 而且当温度 全世界的生物质 如薪柴 、稻壳 、秸杆 、柴草 、木 高于 800 ℃时 , 还会发生焦碳与煤气之间的反应 。 屑 、树叶等资源相当丰富 , 据估计世界陆上生物质产 由于生物质成分和热解过程的复杂性 , 而且每 量为 1011 ～ 1012 吨干物质 , 相当于目前所耗能量的 个热解过程都包含着大量的复杂反应 , 因此 , 要建立 数倍 。 中国的生物质资源量大面广 , 生物质能占农 一个通用的生物质热解模型是十分困???的 。相对来 村总能耗的近 70 %, 占全国总能耗的近 1/4 。 因此 , 说 , 纤维素作为生物质的一个主要成分 , 由于成分单 生物质能源由于具有资源取之不尽 、用之不竭且 S 、 一 , 热解过 程相对简单 , 首先引起许多 研究者的注 [ 3-11] N 含量低 、利用过程不排放额外 CO 2 等特点 , 而成 意 。 然而 , 即使一个非常好的纤维素热解模型 为最具潜力的一种替代能源 。 在所有的生物质转化 直接用于生物质热解时 , 仍然遇到了一系列的困难 。 方法中 , 热裂解由于过程简单而且可以为不同的终 为此 , 许多生物质热解动力学模型被相继提出 。 概 端用户提供不同的 产品而得到了 广泛的关注 。 另 括起来 , 生物质热解动力学模型(包括纤维素模型) 外 , 热裂