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在不同气化剂条件下生物质气化模拟研究

作　者: 刘作龙
导　师: 孙培勤
学　校: 郑州大学
专　业: 化学工艺
关键词: 生物质气化模拟 ASPEN PLUS
分类号: TK6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

生物质气化技术是清洁高效利用生物质能的有效途径之一。本文结合生物质气化原理和Gibbs自由能最小原理,用过程模拟软件ASPEN PLUS建立生物质气化的简化模型,模拟考察不同的气化剂(空气、氧气和水蒸气)条件下,气化条件(温度、压力、当量比)变化对气化产物的组成、热值、H2/CO比、气化产率的影响。模拟分析了相同气化剂条件下,温度、当量比和压力的变化对合成气成分(氢气和一氧化碳)、合成气热值、H2/CO和气化产率的影响。空气为气化剂：氢气、一氧化碳的体积分数和气化产率随着温度的升高而升高,随着当量比和压力的增加而降低；合成气热值随着温度和压力的升高而增大,随着当量比的增大而降低；H2/CO随着温度和压力的升高而降低,随着当量比的增大而升高。氧气为气化剂：氢气、一氧化碳的体积分数以及气化产率随着温度的升高而升高,随着当量比和压力的增加而降低；合成气热值随着温度和当量比的增大而降低,随着压力的增大而升高；H2/CO随着温度和压力的升高而降低,随着当量比的增大而升高。水为气化剂：氢气的体积分数、H2/CO和气化产率随着温度和当量比的升高而升高,随着压力的增大而降低；一氧化碳的体积分数随着温度、压力和当量比的升高而降低；合成气热值随着温度和当量比的升高而降低,随着压力的升高而升高；模拟分析了不同气化剂条件下,温度、当量比和压力的变化对合成气组成、合成气热值、H2/CO和气化产率的影响。合成气组成,氢气：以水为气化剂时的氢气的体积分数最大,受温度和压力变化的影响也最大,以空气为气化剂时氢气的体积分数受当量比变化的影响最大；一氧化碳：以空气为气化剂时一氧化碳的体积分数最大,受温度和压力变化的影响也最大,以氧气为气化剂时一氧化碳的体积分数受当量比变化的影响最大。合成气热值：合成气的热值在空气为气化剂时远小于水和氧气为气化剂时,同时水略高于氧气；以水为气化剂时合成气热值受温度和压力变化的影响最大,以空气为气化剂时合成气热值受当量比变化的影响最大。合成气中H2/CO比：以水为气化剂时合成气中H2/CO比大于1,以空气和氧气为气化剂时合成气中H2/CO比小于1；以水为气化剂时合成气中H2/CO比受当量比和压力变化的影响最大,以空气和氧气为气化剂时合成气中H2/CO比受温度变化的影响都较大。气化产率：以水为气化剂时气化产率最大,以水为气化剂时气化产率受温度和压力变化的影响最大,以空气和氧气为气化剂时气化产率受当量比变化的影响较大。

在不同气化剂条件下生物质气化模拟研究

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