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新型气化工艺技术研究
发布时间:2022年06月20日

富氧气化技术

以空气为气化剂,生物质气化燃气热值仅为5 000 kJ /Nm3 ,品质较差,主要是由于燃气中含有约50 % 的 N所致。 若采用富氧气体作为气化剂,可以降低燃气中 N2 的含量,同时富氧气化可增加氧化层的厚度,释放大量的反应热,提高整个气化反应过程中的温度,使更多的焦油通过燃烧和热解脱除。

国外在生物质富氧气化技术方面研究较多,主要针对流化床气化炉,氧气的浓度达到 99 % 以上,整个气化过程在高压下进行,典型的有瑞典的MINO生物质气化项目,建立了富氧气化中试系统,炉内气压达到 30 个大气压,采用循环流化床结构,处理量为 500 kg /h,技术较为复杂,要求有相应的制氧设备,且电耗较高,成本也较高。 西班牙塞维利亚大学Alberto Gómez - Barea 等学者采用双流化床反应器,研究采用膜法富氧控制气化剂中的氧气含量,气化效率和燃气热值得到了明显的提高[17] 。

浙江大学清洁能源利用国家重点实验室,搭建了小型试验台,采用富氧气化,控制反应过程中的反应温度,提高一次性热解气化的燃气热值,燃气的热值达到 9 000 kJ /m3 [18]

山东大学研究采用膜法富氧制气与生物质热解气化技术相结合,研制出膜法富氧生物质气化中试装备,提高气化反应速度和气化炉气化能力,燃气热值由 5 000 kJ /m提高到 9 000 kJ /m。 同时提高了氧化区的炉温,更多的焦油高温裂解成小分子气体,减少了气化过程中焦油的生成量。

研究证明,富氧气化技术对于燃气热值的提高具有明显的效果,然而成本较高,反应过程需要严格控制,防止燃气燃烧损失,相应的装备系统尚处于研究试验阶段。


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