厨余垃圾烘焙-气化制氢模拟研究与和技术经济分析

摘要：

烘焙是一种极具前景的厨余提质预处理手段,能显著提升后续气化合成气品质,但其技术经济可行性尚待评估.基于此,提出一种厨余烘焙-气化制氢工艺,并与直接气化制氢工艺比较,对2 种工艺进行热力学分析和经济分析,评估其可行性.利用Aspen Plus研究了气化温度和水碳比(η)对厨余直接气化和烘焙-气化2 种工艺制氢能力的影响.研究发现,温度和η提高了 2 种工艺的制氢能力,温度950℃,η为1.5～2.0 为厨余直接气化和烘焙-气化工艺较理想的操作参数.通过分析?效率和经济效益,对5.5 万t/a含水率55%的厨余烘焙-气化制氢工艺进行综合评价,以探究该工艺的可行性.结果表明:引入烘焙预处理,总?损增加813.2 kW,占整个工艺的10.5%.直接气化系统的?效率为 56.7%,烘焙-气化系统效率较直接气化提升2.8%.从经济角度分析,烘焙-气化设备总投资成本为512 万美元,年运行成本为297 万美元,最低H2销售价格为 2.94 美元/kg,直接气化工艺最低H2 销售价格则升高9.5%.因此,厨余的烘焙-气化工艺制氢无论在热效率还是经济成本上相比直接气化更具优势.

关键词：厨余垃圾、高值化利用、烘焙预处理、气化、过程模拟、技术经济分析

所属期刊栏目：29

分类号：TQ116.2;X705

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：117-126