颗粒锅炉

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生物质颗粒锅炉热化学转化

生物质颗粒锅炉热化学转化

发布日期:2019-12-20 编辑: 点击:

大庆生物质颗粒锅炉气化、热解过程中,生物质纤维素、半纤维素和木质素的主要化学成分发生热化学反应,释放出多种有机可凝分子,即焦油。焦油有很多定义。

(1)气化气体中产生的芳烃和多环芳烃。

(2)热解或部分氧化(气化)过程中产生的有机物称为焦油,通常被认为是较大的芳烃。

(3)所有的分子量均大于苯的有机质。

(4)含有取代基的可缩合芳烃和多环芳烃及其衍生物。

大庆生物质颗粒锅炉焦油的形成与气化炉有关。一般认为,顶部气化炉是焦油含量为1g/nM3的最脏的煤气发生炉,流化床气化炉是中等的,焦油含量为10g/ Nm。因此,生物质颗粒锅炉气化气体在被用于内燃机之前需要净化。

焦油的热转化

大庆生物质颗粒锅炉焦油的热化学转化可分为外部热解和部分氧化,无需外部加热。

由于工艺条件不同,裂解可分为无催化剂非催化热解和催化剂催化裂解。

热解法

非催化热解

气化温度对焦油的总量和组成有影响。通过将鼓泡流化床的温度从700提高到850,焦油含量从700 19g/m3降低到800 5g/m3。当木屑在固定床气化时,焦油随着温度的升高而降低。温度越高,非取代芳烃焦油组分越少。在自由中

沉降反应器中桦木气化实验表明,温度从700℃增加到900℃可使焦油含量降低至少40%,随着焦炭温度的升高,焦油中的氧含量急剧下降。

的催化裂解

大庆生物质颗粒锅炉

在气化系统中,根据催化反应器的位置可将生物质气化中的催化剂分为两类。第一种催化剂,也被称为一级催化剂,在气化前直接添加到生物质燃料中,并对以下反应具有催化作用:

催化裂化方法能有效地除去焦油,但催化剂成本高,催化剂使用过程中催化剂失活限制了催化剂裂化方法的推广和应用。

段氧化法

在过量空气系数小于1的条件下,将部分氧注入含焦油的气化气体中,发生燃烧反应,除去生物质气化气体中的焦油。首先,通过热释放一些生物质气化气体,然后利用氧化后产生的高温和自由基除去焦油。

当使用生物质颗粒锅炉部分氧化时,可燃气体发生燃烧,焦油组分燃烧。燃烧过程提高了气体的温度,有利于焦油的裂解。焦油氧化导致焦油分子的开环反应,转化为小分子。

在生物质颗粒锅炉焦油的热化学反应过程中,焦油可以转化为更简单的碳氢化合物和非烃分子和自由基,如C1-2烃、CO、H和其他非烃分子和自由基,所有这些都可以还原为NO。


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